@phdthesis{Halbruegge2024,
  author    = {Halbr{\"u}gge, Lena},
  title     = {Von der Curricularen Innovation zur Wissenschaftskommunikation},
  doi       = {10.25932/publishup-62035},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-620357},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {226},
  year      = {2024},
  abstract  = {Im Rahmen einer explorativen Entwicklung wurde in der vorliegenden Studie ein Konzept zur Wissenschaftskommunikation f{\"u}r ein Graduiertenkolleg, in dem an photochemischen Prozessen geforscht wird, erstellt und anschließend evaluiert. Der Grund daf{\"u}r ist die immer st{\"a}rker wachsende Forderung nach Wissenschaftskommunikation seitens der Politik. Es wird dar{\"u}ber hinaus gefordert, dass die Kommunikation der eigenen Forschung in Zukunft integrativer Bestandteil des wissenschaftlichen Arbeitens wird. Um junge Wissenschaftler bereits fr{\"u}hzeitig auf diese Aufgabe vorzubereiten, wird Wissenschaftskommunikation auch in Forschungsverb{\"u}nden realisiert. Aus diesem Grund wurde in einer Vorstudie untersucht, welche Anforderungen an ein Konzept zur Wissenschaftskommunikation im Rahmen eines Forschungsverbundes gestellt werden, indem die Einstellung der Doktoranden zur Wissenschaftskommunikation sowie ihre Kommunikationsf{\"a}higkeiten anhand eines geschlossenen Fragebogens evaluiert wurden. Dar{\"u}ber hinaus wurden aus den Daten Wissenschaftskommunikationstypen abgeleitet. Auf Grundlage der Ergebnisse wurden unterschiedliche Wissenschaftskommunikationsmaßnahmen entwickelt, die sich in der Konzeption, den Rezipienten, sowie der Form der Kommunikation und den Inhalten unterscheiden. Im Rahmen dieser Entwicklung wurde eine Lerneinheit mit Bezug auf die Inhalte des Graduiertenkollegs, bestehend aus einem Lehr-Lern-Experiment und den dazugeh{\"o}rigen Begleitmaterialien, konzipiert. Anschließend wurde die Lerneinheit in eine der Wissenschaftskommunikationsmaßnahmen integriert. Je nach Anforderung an die Doktoranden, wurden die Maßnahmen durch vorbereitende Workshops erg{\"a}nzt. Durch einen halboffenen Pre-Post-Fragebogen wurde der Einfluss der Wissenschaftskommunikationsmaßnahmen und der dazugeh{\"o}rigen Workshops auf die Selbstwirksamkeit der Doktoranden evaluiert, um R{\"u}ckschl{\"u}sse darauf zu ziehen, wie sich die Wahrnehmung der eigenen Kommunikationsf{\"a}higkeiten durch die Interventionen ver{\"a}ndert. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die einzelnen Wissenschaftskommunikationsmaßnahmen die verschiedenen Typen in unterschiedlicher Weise beeinflussen. Es ist anzunehmen, dass es abh{\"a}ngig von der eigenen Einsch{\"a}tzung der Kommunikationsf{\"a}higkeit unterschiedliche Bed{\"u}rfnisse der F{\"o}rderung gibt, die durch dedizierte Wissenschaftskommunikationsmaßnahmen ber{\"u}cksichtigt werden k{\"o}nnen. Auf dieser Grundlage werden erste Ans{\"a}tze f{\"u}r eine allgemeing{\"u}ltige Strategie vorgeschlagen, die die individuellen F{\"a}higkeiten zur Wissenschaftskommunikation in einem naturwissenschaftlichen Forschungsverbund f{\"o}rdert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Badetko2023,
  author    = {Badetko, Dominik},
  title     = {Untersuchungen zur Totalsynthese von Arylnaphthalen-Lignanen mittels Photo-Dehydro-Diels-Alder-Reaktion als Schl{\"u}sselschritt},
  doi       = {10.25932/publishup-59306},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-593065},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {III, 428},
  year      = {2023},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Dissertation wurden die erstmaligen Totalsynthesen der Arylnaphthalen-Lignane Alashinol D, Vitexdoin C, Vitrofolal E, Noralashinol C1 und Ternifoliuslignan E vorgestellt. Der Schl{\"u}sselschritt der entwickelten Methode, basiert auf einer regioselektiven intramolekularen Photo-Dehydro-Diels-Alder (PDDA)-Reaktion, die mittels UV-Strahlung im Durchflussreaktor durchgef{\"u}hrt wurde. Bei der Synthese der PDDA-Vorl{\"a}ufer (Diarylsuberate) wurde eine Synthesestrategie nach dem Baukastenprinzip verfolgt. Diese erm{\"o}glicht die Darstellung asymmetrischer komplexer Systeme aus nur wenigen Grundbausteinen und die Totalsynthese einer Vielzahl an Lignanen. In systematischen Voruntersuchungen konnte zudem die klare {\"U}berlegenheit der intra- gegen{\"u}ber der intermolekularen PDDA-Reaktion aufgezeigt werden. Dabei stellte sich eine Verkn{\"u}pfung der beiden Arylpropiolester {\"u}ber einen Korks{\"a}ureb{\"u}gel, in para-Position, als besonders effizient heraus. Werden asymmetrisch substituierte Diarylsuberate, bei denen einer der endst{\"a}ndigen Estersubstituenten durch eine Trimethylsilyl-Gruppe oder ein Wasserstoffatom ersetzt wurde, verwendet, durchlaufen diese Systeme eine regioselektive Cyclisierung und als Hauptprodukt werden Naphthalenophane mit einem Methylester in 3-Position erhalten. Mit Hilfe von umfangreichen Experimenten zur Funktionalisierung der 4-Position, konnte zudem gezeigt werden, dass die Substitution der nucleophilen Cycloallen-Intermediate, w{\"a}hrend der PDDA-Reaktion, generell durch die Zugabe von N-Halogen-Succinimiden m{\"o}glich ist. In Anbetracht der geringen Ausbeuten haben diese intermolekularen Abfangreaktionen, jedoch keinen pr{\"a}parativen Nutzen f{\"u}r die Totalsynthesen von Lignanen. Mit dem Ziel die allgemeinen photochemischen Reaktionsbedingungen zu optimieren, wurde erstmalig die triplettsensibilisierte PDDA-Reaktion vorgestellt. Durch die Verwendung von Xanthon als Sensibilisator wurde der Einsatz von effizienteren UVA-Lichtquellen erm{\"o}glicht, wodurch die Gefahr einer Photozersetzung durch {\"U}berbestrahlung minimiert wurde. Im Vergleich zur direkten Anregung mit UVB-Strahlung, konnten die Ausbeuten mit indirekter Anregung durch einen Photokatalysator signifikant gesteigert werden. Die grundlegenden Erkenntnisse und die entwickelten Synthesestrategien dieser Arbeit, k{\"o}nnen dazu beitragen zuk{\"u}nftig die Erschließung neuer pharmakologisch interessanter Lignane voranzutreiben. 1 Bisher ist nur die semisynthetische Darstellung von Noralashinol C ausgehend von Hydroxymatairesinol literaturbekannt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ihlenburg2023,
  author    = {Ihlenburg, Ramona},
  title     = {Sulfobetainhydrogele mit biomedizinischem Anwendungspotential und deren Netzwerkcharakterisierung im Gleichgewichtsquellzustand},
  doi       = {10.25932/publishup-60709},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-607093},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xi, 228, xlviii},
  year      = {2023},
  abstract  = {In dieser Dissertation konnten erfolgreich mechanisch stabile Hydrogele {\"u}ber eine freie radikalische Polymerisation (FRP) in Wasser synthetisiert werden. Dabei diente vor allem das Sulfobetain SPE als Monomer. Dieses wurde mit dem {\"u}ber eine nukleophile Substitution erster bzw. zweiter Ordnung hergestellten Vernetzer TMBEMPA/Br umgesetzt. Die entstandenen Netzwerke wurden im Gleichgewichtsquellzustand im Wesentlichen mittels Niederfeld-Kernresonanzspektroskopie, R{\"o}ntgenkleinwinkelstreuung (SAXS), Rasterelektronenmikroskopie mit Tieftemperaturtechnik (Kryo-REM), dynamisch-mechanische Analyse (DMA), Rheologie, thermogravimetrische Analyse (TGA) und dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) analysiert. Das hierarchisch aufgebaute Netzwerk wurde anschließend f{\"u}r die matrixgesteuerten Mineralisation von Calciumphosphat und -carbonat genutzt. {\"U}ber das alternierende Eintauchverfahren (engl. „alternate soaking method") und der Variation von Mineralisationsparametern, wie pH-Wert, Konzentration c und Temperatur T konnten dann verschiedene Modifikationen des Calciumphosphats generiert werden. Das entstandene Hybridmaterial wurde qualitativ mittels R{\"o}ntgenpulverdiffraktometrie (XRD), abgeschw{\"a}chte Totalreflexion-fouriertransformierte Infrarot Spektroskopie (ATR-FTIR), Raman-Spektroskopie, Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit energiedispersiver R{\"o}ntgenspektroskopie (EDXS) und optischer Mikroskopie (OM) als auch quantitative mittels Gravimetrie und TGA analysiert. F{\"u}r die potentielle Verwendung in der Medizintechnik, z.B. als Implantatmaterial, ist die grundlegende Einsch{\"a}tzung der Wechselwirkung zwischen Hydrogel bzw. Hybridmaterial und verschiedener Zelltypen unerl{\"a}sslich. Dazu wurden verschiedene Zelltypen, wie Einzeller, Bakterien und adulte Stammzellen verwendet. Die Wechselwirkung mit Peptidsequenzen von Phagen komplettiert das biologische Unterkapitel. Hydrogele sind mannigfaltig einsetzbar. Diese Arbeit fasst daher weitere Projektperspektiven, auch außerhalb des biomedizinischem Anwendungsspektrums, auf. So konnten erste Ans{\"a}tze zur serienm{\"a}ßige bzw. maßgeschneiderte Produktion {\"u}ber das „Inkjet" Verfahren erreicht werden. Um dies erm{\"o}glichen zu k{\"o}nnen wurden erfolgreich weitere Synthesestrategien, wie die Photopolymerisation und die redoxinitiierte Polymerisation, ausgenutzt. Auch die Eignung als Filtermaterial oder Superabsorber wurde analysiert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Nagel2023,
  author    = {Nagel, Alessandro},
  title     = {Energie induzierte Nanopartikel-Substrat Interaktionen},
  doi       = {10.25932/publishup-59639},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-596396},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {IV, 251},
  year      = {2023},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden Energie induzierte Nanopartikel-Substrat Interaktionen untersucht. Dazu wurden Goldnanopartikelanordnungen (AuNPA) auf verschiedenen Silizium-basierten Substraten hergestellt und der Einfluss eines Energieeintrages, genauer gesagt einer thermischen Behandlung oder des Metall-assistierten chemischen {\"A}tzens (MaCE) getestet. Die Nanopartikelanordnungen, welche f{\"u}r die thermische Behandlung eingesetzt wurden, wurden nass-chemisch in Toluol synthetisiert, mit Thiol-terminiertem Polystyrol funktionalisiert und mittels Schleuderbeschichtung auf verschiedenen Substraten (drei Gl{\"a}ser und ein Siliziumwafer) in quasi-hexagonalen Mustern angeordnet. Diese AuNP-Anordnungen wurden mit Temperaturen zwischen 475 °C - 792 °C {\"u}ber verschiedene Zeitr{\"a}ume thermisch behandelt. Generell sanken die Nanopartikel in die Substrate ein, und es wurde festgestellt, dass mit Erh{\"o}hung der Glas{\"u}bergangstemperatur der Substrate die Einsinktiefe der Nanopartikel abnahm. Die AuNPA auf Siliziumwafern wurden auf Temperaturen von 700 °C - 900 °C erhitzt. Die Goldnanopartikel sanken dabei bis zu 2,5 nm in das Si-Substrat ein. Ein Sintern der Nanopartikel fand ab einer Temperatur {\"u}ber 660 °C statt. Welcher Sintermechanismus der dominante ist konnte abschließend nicht eindeutig gekl{\"a}rt werden. F{\"u}r die Untersuchung des Einflusses des zweiten Energieeintrages mittels MaCE wurden AuNPA sowie Goldkern-Silberschale-Anordnungen auf Siliziumsubstraten genutzt. Die AuNPA wurden mit Hilfe von Poly-N-Isopropylacrylamid Mikrogelen und Natriumcitrat-stabilisierten Goldnanopartikeln (Na-AuNP) bzw. Tetrachloridogolds{\"a}ure (TCG) pr{\"a}pariert. Es ergaben sich Nanopartikelanordnungen mit hemisph{\"a}rischen Partikeln (aus Na-AuNP) und zum anderen Nanopartikelanordnungen mit sph{\"a}rischen Partikeln (aus TCG). Durch eine anschließende Silberwachstumsreaktion konnten dann die dazugeh{\"o}rigen Goldkern-Silberschale Nanopartikelanordnungen erhalten werden. Beim MaCE konnten signifikante Unterschiede im Verhalten dieser vier Nanopartikelanordnungen festgestellt werden, z.B. mussten bei den hemisph{\"a}rischen Partikelanordnungen h{\"o}here Wasserstoffperoxidkonzentrationen (0,70 M - 0,91 M) als bei den sph{\"a}rischen Partikelanordnungen (0,08 M - 0,32 M) f{\"u}r das {\"A}tzen eingesetzt werden, um ein Einsinken der Nanopartikel in das Substrat zu erreichen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Michaelis2022,
  author    = {Michaelis, Marcus},
  title     = {Molekulare Erkennung von Cellulose und Cellulose-Fragmenten durch Cellulose-Bindemodule \& Interaktionsstudien zwischen den zytoplasmatischen Dom{\"a}nen von Integrin-β1/β3 und dem fokalen Adh{\"a}sionsprotein Paxillin},
  doi       = {10.25932/publishup-55516},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-555162},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 171},
  year      = {2022},
  abstract  = {Proteine erf{\"u}llen bei einer Vielzahl von Prozessen eine essenzielle Rolle. Um diese Funktionsweisen zu verstehen, bedarf es der Aufkl{\"a}rung derer Struktur und deren Bindungsverhaltens mit anderen Molek{\"u}len wie Proteinen, Peptiden, Kohlenhydraten oder kleinen Molek{\"u}len. Im ersten Teil dieser Arbeit wurden der Wildtyp und die Punktmutante N126W eines Kohlenhydrat-bindenden Proteins aus dem hitzestabilen Bakterium C. thermocellum untersucht, welches Teil eines Komplexes ist, der Kohlenhydrate wie Cellulose erkennen, binden und abbauen kann. Dazu wurde dieses Protein mit E.coli Bakterien hergestellt und durch Metallchelat- und Gr{\"o}ßenausschlusschromatographie gereinigt. Die Proteine konnten isotopenmarkiert mittels Kernspinresonanz-Spektroskopie (NMR) untersucht werden. H/D-Austauschexperimente zeigten leicht und schwer zug{\"a}ngliche Stellen im Protein f{\"u}r eine m{\"o}gliche Ligandenwechselwirkung. Anschließend konnte eine Interaktion beider Proteine mit Cellulosefragmenten festgestellt werden. Diese interagieren {\"u}ber zwischenmolekulare Kr{\"a}fte mit den Seitenketten von aromatischen Aminos{\"a}uren und {\"u}ber Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen mit anderen Resten. Weiterhin wurde die Calcium-Bindestelle analysiert und es konnte gezeigt werden, das diese nach der Proteinherstellung mit einem Calcium-Ion besetzt ist und dieses mit dem Komplexbildner EDTA entfernbar ist, jedoch wieder reversibel besetzt werden kann. Zum Schluss wurde mittels zweier Methoden versucht (grafting from und grafting to), das Protein mit einem temperatursensorischen Polymer (Poly-N-Isopropylacrylamid) zu koppeln, um so Eigenschaften wie L{\"o}slichkeit oder Stabilit{\"a}t zu beeinflussen. Es zeigte sich, das w{\"a}hrend die grafting from Methode (Polymer w{\"a}chst direkt vom Protein) zu einer teilweisen Entfaltung und Destabilisierung des Proteins f{\"u}hrte, bei der grafting to Methode (Polymer wird separat hergestellt und dann an das Protein gekoppelt) das Protein seine Stabilit{\"a}t behielt und nur wenige Polymerketten angebaut waren. Der zweite Teil dieser Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit der Interaktion von zwei LIM-Dom{\"a}nen des Proteins Paxillin und der zytoplasmatischen Dom{\"a}ne der Peptide Integrin-β1 und Integrin-β3. Diese spielen eine wichtige Rolle bei der Bewegung von Zellen. Dabei interagieren sie mit einer Vielzahl an anderen Proteinen, um fokale Adh{\"a}sionen (Multiproteinkomplexe) zu bilden. Bei der Herstellung des Peptids Integrin-β3 zeigte sich durch Gr{\"o}ßenausschlusschromatographie und Massenspektrometrie ein Abbau, bei dem verschiedene Aminos{\"a}uregruppen abgespalten werden. Dieser konnte durch eine Zugabe des Serinprotease-Inhibitors AEBSF verhindert werden. Anschließend wurde die direkte Interaktion der Proteine untereinander mittels NMR untersucht. Dabei zeigte sich, das Integrin-β1 und Integrin-β3 an die gleiche Position binden, n{\"a}mlich an den flexiblen Loop der LIM3-Dom{\"a}ne von Paxillin. Die Dissoziationskonstanten zeigten, dass Integrin-β1 mit einer zirka zehnfach h{\"o}heren Affinit{\"a}t im Vergleich zu Integrin-β3 an Paxillin bindet. W{\"a}hrend Paxillins Bindestelle an Integrin-β1 in der Mitte des Peptids liegt, ist bei Integrin-β3 der C-Terminus essenziell. Daher wurden die drei C-terminalen Aminos{\"a}uren entfernt und erneut Bindungsstudien durchgef{\"u}hrt, welche gezeigt haben, das die Affinit{\"a}t dadurch fast vollst{\"a}ndig unterbunden wurde. Final wurde der flexible Loop der LIM3-Dom{\"a}ne in zwei andere Aminos{\"a}uresequenzen mutiert, um die Bindung auf der Paxillin-Seite auszul{\"o}schen. Jedoch zeigten sowohl Zirkulardichroismus-Spektroskopie als auch NMR-Spektroskopie, dass die Mutationen zu einer teilweisen Entfaltung der Dom{\"a}ne gef{\"u}hrt haben und somit nicht als geeignete Kandidaten f{\"u}r diese Studien identifiziert werden konnten.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Freyse2022,
  author    = {Freyse, Daniel},
  title     = {Thioacetal-Bausteine f{\"u}r Fluoreszenzfarbstoffe und molekulare St{\"a}be},
  doi       = {10.25932/publishup-54925},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-549252},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {292},
  year      = {2022},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Dissertation wurde der Sauerstoff im Grundger{\"u}st der [1,3]-Dioxolo[4.5-f]benzodioxol-Fluoreszenzfarbstoffe (DBD-Fluoreszenzfarbstoffe) vollst{\"a}ndig mit Schwefel ausgetauscht und daraus eine neue Klasse von Fluoreszenzfarbstoffen entwickelt, die Benzo[1,2-d:4,5-d']bis([1,3]dithiol)-Fluorophore (S4-DBD-Fluorophore). Insgesamt neun der besonders interessanten, difunktionalisierten Vertreter konnten synthetisiert werden, die sich in ihren elektronenziehenden Gruppen und in ihrer Anordnung unterschieden. Durch den Austausch von Sauerstoff mit Schwefel kam es zu teilweise auff{\"a}lligen Ver{\"a}nderungen in den Fluoreszenzparametern, wie eine Abnahme der Fluoreszenzquantenausbeuten und -lebenszeiten aber auch eine deutliche Rotverschiebung in den Absorptions- und Emissionswellenl{\"a}ngen mit großen STOKES-Verschiebungen. Damit sind die S4-DBD-Fluorophore eine wertvolle Erg{\"a}nzung f{\"u}r die DBD-Farbstoffe. Die Ursachen f{\"u}r die Abnahme der Lebenszeiten und Quantenausbeuten konnte auf eine hohe Besetzung des Triplett-Zustandes zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden, welcher durch die verst{\"a}rkten Spin-Bahn-Kopplungen des Schwefels hervorgerufen wird. Zusammen mit dem Arbeitskreis physikalische Chemie der Universit{\"a}t Potsdam konnten auch die photophysikalischen Prozesse {\"u}ber die Transienten-Absorptionsspektroskopie (TAS) aufgekl{\"a}rt werden. Eine Strategie zur Funktionalisierung der S4-DBD-Farbstoffe am Thioacetalger{\"u}st konnte entwickelt werden. So gelang es Alkohol-, Propargyl-, Azid-, NHS-Ester-, Carbons{\"a}ure-, Maleimid- und Tosyl-Gruppen an S4-DBD-Dialdehyden anzubringen. Erweiternd wurden molekulare St{\"a}be auf Basis von Schwefel-Oligo-Spiro-Ketalen (SOSKs) untersucht, bei denen Sauerstoff durch Schwefel ersetzt wurde. Hier konnten die Synthesen der l{\"o}slichkeitsvermittelnden TER-Muffe und auch des Tetrathiapentaerythritols als Grundbaustein deutlich verbessert werden. Aus diesen konnte ein einfaches SOSK-Polymer hergestellt werden. Weitere Versuche zum Aufbau eines Stabes m{\"u}ssen aber noch untersucht werden. Um einen S-OSK-Stab aufzubauen hat sich dabei die Dithiocarbonat-Gruppe in ersten Versuchen als potenzielle geeignete Schutzgruppe f{\"u}r das Tetrathiapentaerythritol herausgestellt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Brinkmann2022,
  author    = {Brinkmann, Pia},
  title     = {Laserinduzierte Breakdownspektroskopie zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Elementgehalten in geologischen Proben mittels multivariater Analysemethoden am Beispiel von Kupfer und ausgew{\"a}hlten Seltenen Erden},
  doi       = {10.25932/publishup-57212},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-572128},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {148},
  year      = {2022},
  abstract  = {Ein schonender Umgang mit den Ressourcen und der Umwelt ist wesentlicher Bestandteil des modernen Bergbaus sowie der zuk{\"u}nftigen Versorgung unserer Gesellschaft mit essentiellen Rohstoffen. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Entwicklung analytischer Strategien, die durch eine exakte und schnelle Vor-Ort-Analyse den technisch-praktischen Anforderungen des Bergbauprozesses gerecht werden und somit zu einer gezielten und nachhaltigen Nutzung von Rohstofflagerst{\"a}tten beitragen. Die Analysen basieren auf den spektroskopischen Daten, die mittels der laserinduzierten Breakdownspektroskopie (LIBS) erhalten und mittels multivariater Datenanalyse ausgewertet werden. Die LIB-Spektroskopie ist eine vielversprechende Technik f{\"u}r diese Aufgabe. Ihre Attraktivit{\"a}t machen insbesondere die M{\"o}glichkeiten aus, Feldproben vor Ort ohne Probennahme oder ‑vorbereitung messen zu k{\"o}nnen, aber auch die Detektierbarkeit s{\"a}mtlicher Elemente des Periodensystems und die Unabh{\"a}ngigkeit vom Aggregatzustand. In Kombination mit multivariater Datenanalyse kann eine schnelle Datenverarbeitung erfolgen, die Aussagen zur qualitativen Elementzusammensetzung der untersuchten Proben erlaubt. Mit dem Ziel die Verteilung der Elementgehalte in einer Lagerst{\"a}tte zu ermitteln, werden in dieser Arbeit Kalibrierungs- und Quantifizierungsstrategien evaluiert. F{\"u}r die Charakterisierung von Matrixeffekten und zur Klassifizierung von Mineralen werden explorative Datenanalysemethoden angewendet. Die spektroskopischen Untersuchungen erfolgen an B{\"o}den und Gesteinen sowie an Mineralen, die Kupfer oder Seltene Erdelemente beinhalten und aus verschiedenen Lagerst{\"a}tten bzw. von unterschiedlichen Agrarfl{\"a}chen stammen. F{\"u}r die Entwicklung einer Kalibrierungsstrategie wurden sowohl synthetische als auch Feldproben von zwei verschiedenen Agrarfl{\"a}chen mittels LIBS analysiert. Anhand der Beispielanalyten Calcium, Eisen und Magnesium erfolgte die auf uni- und multivariaten Methoden beruhende Evaluierung verschiedener Kalibrierungsmethoden. Grundlagen der Quantifizierungsstrategien sind die multivariaten Analysemethoden der partiellen Regression der kleinsten Quadrate (PLSR, von engl.: partial least squares regression) und der Intervall PLSR (iPLSR, von engl.: interval PLSR), die das gesamte detektierte Spektrum oder Teilspektren in der Analyse ber{\"u}cksichtigen. Der Untersuchung liegen synthetische sowie Feldproben von Kupfermineralen zugrunde als auch solche die Seltene Erdelemente beinhalten. Die Proben stammen aus verschiedenen Lagerst{\"a}tten und weisen unterschiedliche Begleitmatrices auf. Mittels der explorativen Datenanalyse erfolgte die Charakterisierung dieser Begleitmatrices. Die daf{\"u}r angewendete Hauptkomponentenanalyse gruppiert Daten anhand von Unterschieden und Regelm{\"a}ßigkeiten. Dies erlaubt Aussagen {\"u}ber Gemeinsamkeiten und Unterschiede der untersuchten Proben im Bezug auf ihre Herkunft, chemische Zusammensetzung oder lokal bedingte Auspr{\"a}gungen. Abschließend erfolgte die Klassifizierung kupferhaltiger Minerale auf Basis der nicht-negativen Tensorfaktorisierung. Diese Methode wurde mit dem Ziel verwendet, unbekannte Proben aufgrund ihrer Eigenschaften in Klassen einzuteilen. Die Verkn{\"u}pfung von LIBS und multivariater Datenanalyse bietet die M{\"o}glichkeit durch eine Analyse vor Ort auf eine Probennahme und die entsprechende Laboranalytik weitestgehend zu verzichten und kann somit zum Umweltschutz sowie einer Schonung der nat{\"u}rlichen Ressourcen bei der Prospektion und Exploration von neuen Erzg{\"a}ngen und Lagerst{\"a}tten beitragen. Die Verteilung von Elementgehalten der untersuchten Gebiete erm{\"o}glicht zudem einen gezielten Abbau und damit eine effiziente Nutzung der mineralischen Rohstoffe.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Czarnecki2021,
  author    = {Czarnecki, Maciej},
  title     = {Untersuchungen zur Synthese von (1,7)-Naphthalenophanen {\"u}ber eine Dehydro-DIELS-ALDER-Reaktion als Schl{\"u}sselschritt},
  doi       = {10.25932/publishup-50867},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-508670},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {vii, 227, XXX},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die vorliegende Dissertation behandelt drei thematische Schwerpunkte. Im Ergebnisteil steht die chemische Synthese von sogenannten (1,7)-Naphthalenophanen im Vordergrund, die zur Substanzklasse von Cyclophanen geh{\"o}ren. W{\"a}hrend zahlreiche Synthesemethoden Strategien zum Aufbau von Ringsystemen (wie z. B. von Naphthalenophanen) verfolgen, die Teil einer bereits existierenden aromatischen Struktur der Ausgangsverbindung sind, nutzen nur wenige Ans{\"a}tze Reaktionen, die einen Ringschluss zum gew{\"u}nschten Produkt erst im Zuge der Synthese etablieren. Eine Benzanellierung, die eine besondere Aufmerksamkeit im Arbeitskreis erfahren hat, ist die Dehydro-DIELS-ALDER-Reaktion (DDA-Reaktion). Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass zw{\"o}lf ausgew{\"a}hlte (1,7)-Naphthalenophane, die teilweise ringgespannt und makrozyklisch aufgebaut waren, mithilfe einer photochemischen Variante der DDA-Reaktion (PDDA-Reaktion) zug{\"a}nglich gemacht werden k{\"o}nnen. Die Versuche, auf thermischem Wege (TDDA-Reaktion) (1,7)-Naphthalenophane herzustellen, misslangen. Die außergew{\"o}hnliche Reaktivit{\"a}t der Photoreaktanten konnte mithilfe quantenchemischer Berechnungen durch eine gefaltete Grundzustandsgeometrie erkl{\"a}rt werden. Dar{\"u}ber hinaus wurden Ringspannungen und strukturelle Spannungsindikatoren der relevanten Photoprodukte ermittelt und Trends in Abh{\"a}ngigkeit der Linkerl{\"a}nge in den NMR-Spektren der Zielverbindungen ermittelt sowie diskutiert. Zudem zeigte eine Variation am Chromophor (Acyl-, Carbons{\"a}ure- und Carbons{\"a}ureester) der Photoreaktanten bei der Bestrahlung in Dichlormethan eine vergleichbare Photokinetik und -reaktivit{\"a}t. Der zweite Abschnitt dieser Dissertation ist dem Design und der Entwicklung zweier Photoreaktoren f{\"u}r UV-Anwendungen im kontinuierlichen Durchfluss gewidmet, da photochemische Transformationen bekanntermaßen in ihrer Skalierbarkeit limitiert sind. Im ersten Prototyp konnten mittels effizienter Parallelschaltung mit bis zu drei UV-Lampen (𝜆𝜆 = 254, 310 und 355 nm) Produktmaterialmengen von bis zu n = 188 mmol anhand eines ausgew{\"a}hlten Fallbeispiels erreicht werden. Im konstruktionstechnisch stark vereinfachten zweiten Photoreaktor wurden alle quarzhaltigen Elemente gegen g{\"u}nstigeres PLEXIGLAS® ersetzt. Das Resultat waren identische Raum-Zeit-Ausbeuten in Bezug auf das zuvor gew{\"a}hlte Synthesebeispiel. Demnach bietet die UV-Photochemie im kontinuierlichen Durchfluss Vorteile gegen{\"u}ber der traditionellen Bestrahlung im Tauchreaktor. Hinsichtlich Reaktionszeit, Produktausbeuten und L{\"o}semittelverbrauch ist sie synthetisch weit {\"u}berlegen. Im letzten Abschnitt der Arbeit wurden diese Erkenntnisse genutzt, um biomedizinisch und pharmakologisch vielversprechende 1-Arylnaphthalen-Lignane mittels einer intramolekularen PDDA-Reaktion (IMPDDA-Reaktion) als Schl{\"u}sselschritt herzustellen. Hierzu wurden drei Konzepte erarbeitet und in der Totalsynthese von drei ausgew{\"a}hlten Zielstrukturen auf Basis des 1-Arylnaphthalengrundger{\"u}sts realisiert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kaestner2021,
  author    = {Kaestner, Pia Isabel},
  title     = {Neue Polymermaterialien auf der Basis von funktionalisierten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten zur potentiellen Anwendung in Membranen},
  doi       = {10.25932/publishup-50940},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-509403},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 164},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit thematisiert die Synthese und Charakterisierung von neuen funktionalisierten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten und deren Polymerisation. Die ionischen Fl{\"u}ssigkeiten wurden dabei sowohl mit polymerisierbaren Kationen als auch Anionen hergestellt. Zum einen wurden bei thermisch initiierten Polymerisationen Azobis(isobutyronitril) (AIBN) verwendet und zum anderen dienten bei photochemisch initiierten Polymerisationen Bis-4-(methoxybenzoyl)diethylgermanium (Ivocerin®) als Radikalstarter. Mittels Gelpermeationschromatographie konnte das Homopolymer Polydimethylaminoethylmethacrylat untersucht werden, welches erst im Anschluss an die GPC-Messungen polymeranalog modifiziert wurde. Dabei wurden nach einer Quaternisierung und anschließender Anionenmetathese bei diesen Polymeren die Grenzviskosit{\"a}ten bestimmt und mit den Grenzviskosit{\"a}ten der direkt polymerisierten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten verglichen. Bei der direkten Polymerisation von Poly(N-[2-(Methacryloyloxy)ethyl]-N-butyl-N,N-dimethyl-ammoniumbis(trifluormethylsulfonyl)imid) lag [η_Huggins] bei 100 mL/g und bei dem polymeranalog hergestellten Polymer betrug [η_Huggins] = 40 mL/g. Die ionischen Fl{\"u}ssigkeiten mit polymerisierbaren funktionellen Gruppen wurden mittels Photo-DSC hinsichtlich der maximalen Polymerisationsgeschwindigkeit (Rpmax), der Zeit, in der dieses Maximum erreicht wurde, tmax, ihrer Glas{\"u}berganstemperatur (Tg) und des Umsatzes an Vinylprotonen untersucht. Bei diesen Messungen wurde zum einen der Einfluss der unterschiedlichen Alkylkettenl{\"a}nge am Ammoniumion und der Einfluss von verschiedenen Anionen bei gleichbleibender Kationenstruktur analysiert. So polymerisierte das ethylsubstituierte Kation mit einer tmax von 21 Sekunden am langsamsten. Die maximale Polymerisationsgeschwindigkeit (Rpmax) betrug 3.3∙10-2 s-1. Die tmax Werte der {\"u}brigen alkylsubstituierten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe hingegen lagen zwischen 10 und 15 Sekunden. Die Glas{\"u}bergangstemperaturen der mittels photoinduzierter Polymerisation hergestellten Polymere lagen mit 44 bis 55 °C nahe beieinander. Alle Monomere zeigten einen hohen Umsatz der Vinylprotonen; er betrug zwischen 93 und 100\%. Mithilfe einer Bandanlage, ausger{\"u}stet mit einer LED (λ = 395 nm), konnten Polymerfilme hergestellt werden. Der Umsatz an Doppelbindungs{\"a}quivalenten dieser Filme wurde anhand der 1H-NMR Spektroskopie bestimmt. Bei der dynamisch-mechanischen Analyse wurden die Polymerfilme mit einer konstanten Heizrate und Frequenz periodisch wechselnden Beanspruchungen ausgesetzt, um die Glas{\"u}bergangstemperaturen zu bestimmen. Die niedrigste Tg mit 26 °C besaß das butylsubstituierte N-[2-(Methacryloyloxy)ethyl]-N-butyl-N,N-dimethyl-ammoniumbis(trifluormethylsulfonyl)imid, welches als Polymerfilm mit Ivocerin® als Initiator hergestellt wurde, wohingegen die h{\"o}chste Tg bei dem gleichen Polymer, welches direkt durch freie radikalische Polymerisation der ionischen Fl{\"u}ssigkeit in Masse mit AIBN hergestellt wurde, 51 °C betrug. Zus{\"a}tzlich wurden die Filme unter dem Aspekt der Topographie mit einem Rasterkraftmikroskop untersucht, welches eine Dom{\"a}nenstruktur des Polymers N-[2-(methacryloyloxy)ethyl]-N-butyl-N,N-dimethyl-ammonium tris(pentafluorethyl)trifluorphosphat offenbarte.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{John2021,
  author    = {John, Leonard},
  title     = {Neuartige DBD-Fluoreszenzfarbstoffe},
  doi       = {10.25932/publishup-51048},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-510487},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {257},
  year      = {2021},
  abstract  = {Zusammenfassung zur Dissertation „Neuartige DBD-Fluoreszenzfarbstoffe: Synthese, Untersuchungen und Anwendungen" von Leonard John In dieser Arbeit konnten auf Basis der etablierten [1,3]-Dioxolo[4,5-f][1,3]benzodioxol (DBD) Fluoreszenzfarbstoffe zwei neue Konzepte zur Darstellung unsymmetrisch funktionalisierter DBD-Fluorophore entwickelt werden. Die Variation der elektronenziehenden Reste f{\"u}hrte zu einer Erweiterung des Farbspektrums an DBD-Fluorophoren, wobei alle weiteren spektroskopischen Parameter (Fluoreszenzlebenszeit, -quantenausbeute und STOKES-Verschiebung) unver{\"a}ndert hohe Werte aufweisen. Neben der Variation der elektronenziehenden Reste wurde das "pi"-System des DBD-Farbstoffs mit der Einf{\"u}hrung von Stilben-, und Tolan-Derivaten vergr{\"o}ßert. Stilben-Derivate zeigten {\"a}hnlich gute spektroskopische Eigenschaften wie die bereits etablierten DBD-Farbstoffe. Fluorophore mit langwelliger Emission sind auf Grund der großen Gewebe-Eindringtiefe besonders interessant f{\"u}r biologische Anwendungen. Da der langwelligste Vertreter der O4-DBD-Farbstoffe in polaren Medien nur schwer l{\"o}slich ist, wurde ein Weg zur Einf{\"u}hrung l{\"o}slichkeitsvermittelnder Gruppen gesucht. Hierbei fiel die Wahl auf eine Carbons{\"a}ure-Gruppe zur Steigerung der Hydrophilie. Eine von vier untersuchten Methoden erwies sich als zielf{\"u}hrend, sodass das gew{\"u}nschte Molek{\"u}l isoliert werden konnte. Eine erh{\"o}hte Wasserl{\"o}slichkeit wurde allerdings nicht beobachtet. Zur Erforschung von Fettstoffwechselkrankheiten wie der ALZHEIMER-Krankheit werden fluoreszenzmarkierte Lipide ben{\"o}tigt. Um unterschiedliche Bereiche einer Membran zu untersuchen, war das Ziel, den Fluorophor an unterschiedlichen Stellen innerhalb der Fetts{\"a}ure zu lokalisieren. Hierbei sollte die Gesamtkettenl{\"a}nge des DBD-Lipids einer C18-Kette, analog der Stearins{\"a}ure, entsprechen. Durch die stufenweise Einf{\"u}hrung der Reste gelang es, drei DBD-Lipide herzustellen, wobei sich der Fluorophor an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Kette befindet. Die photophysikalischen Eigenschaften der Lipide weichen nur marginal von denen der reinen Fluorophore ab. Eine Einlagerung in giant unilamellar vesicles (GUVs) konnte f{\"u}r zwei Derivate beobachtet werden, wobei keine dom{\"a}nenspezifisch war. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, die vier Sauerstoffatome im DBD-Grundk{\"o}rper stufenweise durch Schwefelatome zu ersetzen und die Ringgr{\"o}ßen des DBD-Fluorophors zu variieren. F{\"u}r die Ringgr{\"o}ße zeigte der 1,2-S2-DBD mit jeweils zwei F{\"u}nfringen die besten spektroskopischen Eigenschaften. Durch die Synthese von zwei weiteren schwefelhaltigen DBD-Grundk{\"o}rpern (S1- und 1,4-S2-DBD) konnten insgesamt drei neue Farbstoffklassen zug{\"a}nglich gemacht werden. F{\"u}r alle neuen Chromophore wurden elektronenziehende Reste (Aldehyd, Acyl, Ester, Carboxy) eingef{\"u}hrt und die jeweiligen Derivate spektroskopisch untersucht. Mit steigender Anzahl an Schwefel-Atomen im Grundk{\"o}rper zeigt sich eine bathochrome Verschiebung der Emission, wobei die Werte f{\"u}r die Fluoreszenzlebenszeit- und -quantenausbeute abnehmen. Die optimalen spektroskopischen Eigenschaften aus langwelliger Emission, hoher Fluoreszenzlebenszeit und -quantenausbeute zeigt das 1,4-S2-Dialdehyd-Derivat. F{\"u}r die S1- und 1,2-S2-Dialdehyd- Derivate wurden Konzepte entwickelt, um bioreaktive Reste (Alkin, HOSu, Maleimid) einzuf{\"u}hren und die Fluorophore in biologischen Systemen anwenden zu k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kluge2021,
  author    = {Kluge, Steven},
  title     = {Integration anorganischer F{\"u}llstoffe in Polysulfonmembranen und Auswirkungen auf die Gastransporteigenschaften},
  doi       = {10.25932/publishup-53270},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-532700},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {110},
  year      = {2021},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wird die Herstellung und Charakterisierung von Mixed-Matrix-Membranen (MMM) f{\"u}r die Gastrennung thematisiert. Dazu wurden verschiedene F{\"u}llstoffe genutzt, um in Verbindung mit dem Membranmaterial Polysulfon MMMs herzustellen. Als F{\"u}llstoffe wurden 3 aktive und 2 passive F{\"u}llstoffe verwendet. Die aktiven F{\"u}llstoffe besaßen Poren{\"o}ffnungen, die in der Lage sind Gase in Abh{\"a}ngigkeit der Molek{\"u}lgr{\"o}ße zu trennen. Daraus folgt ein h{\"o}herer idealer Trennfaktor f{\"u}r bestimmte Gaspaare als in Polysulfon selbst. Aufgrund der durch die Poren gebildeten permanenten Kan{\"a}le in den aktiven F{\"u}llstoffen ergibt sich ein schnellerer Gastransport (Permeabilit{\"a}t) als in Polysulfon. Es handelte sich bei den aktiven F{\"u}llstoffen um den Zeolith SAPO-34 und 2 Chargen eines Zeolitic Imidazolate Framework (ZIF) ZIF-8. Die beiden Chargen ZIF-8 unterschieden sich in ihrer spezifischen Oberfl{\"a}che, was diesen Einfluss speziell in die Untersuchungen zum Gastransport einbeziehen sollte. Bei den passiven F{\"u}llstoffen handelte es sich um ein aminofunktionalisiertes Kieselgel und unpor{\"o}se (dichte) Glask{\"u}gelchen. Das Kieselgel besaß Poren, die zu groß waren, um Gase effektiv zu trennen. Die Glask{\"u}gelchen konnten keine Gastrennung erm{\"o}glichen, da sie keine Poren besaßen. Aus der Literatur ist bekannt, dass die Einbettung von F{\"u}llstoffen oft zu Defekten in MMMs f{\"u}hrt. Ein Ziel dieser Arbeit war es daher die Einbettung zu optimieren. Weiterhin sollte der Gastransport in MMMs dieser Arbeit mit dem in einer unbeladenen Polysulfonmembran verglichen werden. Aufgrund des selektiveren Trennverhaltens der aktiven F{\"u}llstoffe im Vergleich zum Membranmaterial, sollte mit der Einbettung aktiver F{\"u}llstoffe die Trennleistung der MMMs mit steigender F{\"u}llstoffbeladung immer weiter verbessert werden. Um die Eigenschaften der MMMs zu untersuchen, wurden diese mittels Rasterelektronenmikroskop (REM), Gaspermeationsmessungen (GP) und Thermogravimetrischer Analyse gekoppelt mit Massenspektrometrie (TGA-MS) charakterisiert. Untersuchungen am REM konnten eine Verbesserung der Einbettung zeigen, wenn ein polymerer Haftvermittler verwendet wurde. Verglichen wurde die optimierte Einbettung mit der Einbettung ohne Haftvermittler und Ergebnissen aus der Literatur, in der die Verwendung verschiedener Silane als Haftvermittler beschrieben wurde. Trotz der verbesserten Einbettung konnte lediglich bei geringen Beladungen an F{\"u}llstoff (10 und 20 Ma-\% bezogen auf das Membranmaterial) eine geringe Steigerung des idealen Trennfaktors in den MMMs gegen{\"u}ber der unbeladenen Polysulfonmembranen beobachtet werden. Bei h{\"o}heren F{\"u}llstoffbeladungen (30, 40 und 50 Ma-\%) war ein deutlicher Anstieg der Permeabilit{\"a}t bei stark sinkendem idealen Trennfaktor zu beobachten. Mit Hilfe von TGA-MS Messungen konnte dar{\"u}ber hinaus festgestellt werden, dass der verwendete Zeolith SAPO-34 durch Wassermolek{\"u}le blockierte Poren{\"o}ffnungen besaß. Das verhinderte den Gastransport im F{\"u}llstoff, wodurch die Trennleistung des F{\"u}llstoffes nicht ausgenutzt werden konnte. Die F{\"u}llstoffe ZIF-8 (chargenunabh{\"a}ngig) und aminofunktionalisiertes Kieselgel wiesen keine blockierten Poren auf. Dennoch zeigte sich in diesen MMMs keine Verbesserung der Gastrenn- oder Gastransporteigenschaften. MMMs mit dichten Glask{\"u}gelchen als F{\"u}llstoff zeigten dasselbe Gastrenn- und Gastransportverhalten, wie alle MMMs mit den zuvor genannten F{\"u}llstoffen. In dieser Arbeit konnte, trotz optimierter Einbettung anorganischer F{\"u}llstoffe, f{\"u}r MMMs keine Verbesserung der Gastrenn- oder Gastransporteigenschaften nachgewiesen werden. Vielmehr wurde ein Einfluss der F{\"u}llstoffmenge auf die Gastransporteigenschaften in MMMs festgestellt. Die {\"A}nderungen der MMMs gegen{\"u}ber Polysulfon stammen von den Folgen der Einbettung von F{\"u}llstoffen in das Matrixpolymer. Durch die Einbettung werden die Eigenschaften des Matrixpolymers {\"a}ndern, sodass auch der Gastransport beeinflusst wird. Des Weiteren wurde dokumentiert, dass in Abh{\"a}ngigkeit der F{\"u}llstoffbeladung die entstehende Membranstruktur beeinflusst wird. Die Beeinflussung war dabei unabh{\"a}ngig von der F{\"u}llstoffart. Es wurde eine Korrelation zwischen F{\"u}llstoffmenge und ver{\"a}nderter Membranstruktur gefunden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sand2021,
  author    = {Sand, Patrick},
  title     = {{\"U}bergangsmetallkatalysierte Funktionalisierungsreaktionen an Vinylsulfonylverbindungen},
  doi       = {10.25932/publishup-53687},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-536879},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {ix, 169},
  year      = {2021},
  abstract  = {Innerhalb dieser Arbeit erfolgte die erstmalige systematische Untersuchung von Vinylsulfons{\"a}ureethylester (1a), Phenylvinylsulfon (1b), N-Benzyl-N-methylethensulfonamid (1c) in der FUJIWARA-MORITANI Reaktion (alternativ als DHR bezeichnet). Bei dieser {\"u}bergangsmetallkatalysierten Reaktion erfolgt der Aufbau einer neuen C-C-Bindung unter der doppelten Aktivierung einer C-H-Bindung. Somit kann ein atom{\"o}konomischer Aufbau von Molek{\"u}len realisiert werden, da keine Beiprodukte in Form von Salzen entstehen. Als aromatischer Reaktant wurden Acetanilide (2) verwendet, damit eine regiospezifische Kupplung durch die katalysatordirigierende Acetamid-Gruppe (CDG) erfolgt. F{\"u}r die Pd-katalysierte DHR wurde eine umfangreiche Optimierung durchgef{\"u}hrt und anschließend konnten neun verschieden, substituierte 2 mit 1a und sieben verschieden, substituierte 2 mit 1b funktionalisiert werden. Da eine Reaktion mit 1c ausblieb, erfolgte ein Wechsel auf eine Ru-katalysierte Methode f{\"u}r die DHR. Mit dieser Methode konnte 1c mit Acetaniliden funktionalisiert werden und das Spektrum der verwendeten 2, in Form von deaktivierenden Substituenten erweitert werden. Im Anschluss wurden die sulfalkenylierten Acetanilide in weiterf{\"u}hrenden Reaktionen untersucht. Hierf{\"u}r wurde eine Reaktionssequenz bestehend aus einer DeacetylierungDiazotierung-Kupplungsreaktion verwendet, um die Acetamid-Gruppe in eine Abgangsgruppe zu {\"u}berf{\"u}hren und danach in einer MATSUDA-HECK Reaktion zu kuppeln. Mit dieser Methode konnten mehrere 1,2-Dialkenylbenzole erhalten werden und die CDG ein weiteres Mal genutzt werden. Neben der {\"U}berf{\"u}hrung der CDG in eine Abgangsgruppe konnte diese auch in die Synthese verschiedener Heterozyklen integriert werden. Daf{\"u}r erfolgte zun{\"a}chst eine 1,3-Zykloaddition durch deprotonierten Tosylmethylisocanid an der elektronenarmen Sulfalkenylgruppe zur Synthese von Pyrrolen. Anschließend erfolgte eine Kupplung der PyrrolFunktion und der CDG durch Zyklokondensation, wodurch Quinoline dargestellt wurden. Durch diese Synthesen konnten Schwefelanaloga des Naturstoffes Marinoquionolin A erhalten werden. Ein weitere {\"u}bergangsmetallkatalysierte C-H-Aktivierungsreaktion, die MATSUDA-HECK Reaktion, wurde genutzt, um 1b zu mit verschieden, subtituierten Diazoniumsalzen zu arylieren. Hier konnten zahlreichen Styrenylsulfone erhalten werden. Der erfolgreiche Einsatz der Vinylsulfonylverbindungen in der Kreuzmetathese konnte innerhalb dieser Arbeit nicht erreicht werden. Daher erfolgte die Synthese verschiedener dialkenylierter Sulfonamide. Hierf{\"u}r wurde die Kettenl{\"a}nge der Alkenyl-Gruppe am Schwefel zwischen 2-3 und am Stickstoff zwischen 3-4 variiert. Der Einsatz der dialkenylierten Sulfonamide erfolgte in den zuvor untersuchten C-H-Aktivierungsmethoden. N-Allyl-N-phenylethensulfonamid (3) konnte erfolgreich in der DHR und HECK Reaktion funktionalisiert werden. Hierbei erfolgte eine methodenspezifische Kupplung in Abh{\"a}ngigkeit von der Elektronendichte der entsprechenden Alkenyl-Gruppe. Die DHR f{\"u}hrte zur selektiven Arylierung der Vinyl-Gruppe und die HECK Reaktion zur Arylierung an der Allyl-Gruppe. Gemischte Produkte wurden nicht erhalten. F{\"u}r die weiteren Diolefine wurde komplexe Produktgemische erhalten. Des Weiteren wurden die Diolefine in der Ringschlussmetathese untersucht und die entsprechenden Sultame in sehr guten Ausbeuten erhalten. Die Verwendung der Sultame in der C-H-Aktivierung war erfolglos. Es wird vermutet, dass f{\"u}r diese zweifachsubstituierten Sulfonamide die vorhandenen Reaktionsbedingungen optimiert werden m{\"u}ssen. Abschließend wurden verschiedene, enantiomerenreine Olefine ausgehend von Levoglucosenon dargestellt. Hierf{\"u}r wurde Levoglucosenon zun{\"a}chst mit einem Allyl- und 3-Butenylgrignard Reagenz umgesetzt. Die entsprechenden Produkte wurden in moderaten Ausbeuten erhalten. Eine weitere Methode begann mit der Reduktion von Levoglucosenon zum Levoglucosenol. Dieser Alkohol wurde mit Allylbromid erfolgreich verethert. Neben der Untersuchungen zur Ethersynthese, erfolgte die Veresterung von Levoglucosenol mit verschiedenen Sulfonylchloriden zu den entsprechenden Sulfons{\"a}ureestern. Diese Olefine wurden in einer Dominometathesereaktion untersucht. Ausgehend vom Allyllevoglucosenylether erfolgte die Darstellung eines Dihydrofurans.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Dambowsky2021,
  author    = {Dambowsky, Ina},
  title     = {Bioinspirierte Komposite - Strukturbildung durch Verkleben von Nano- oder Mesokristallen mit funktionalisierten Poly(2-oxazolin)en},
  doi       = {10.25932/publishup-52367},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-523671},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XII, 220},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die herausragenden mechanischen Eigenschaften nat{\"u}rlicher anorganisch-organischer Kompositmaterialien wie Knochen oder Muschelschalen entspringen ihrer hierarchischen Struktur, die von der nano- bis hinauf zur makroskopischen Ebene reicht, und einer kontrollierten Verbindung entlang der Grenzfl{\"a}chen der anorganischen und organischen Komponenten. Ausgehend von diesen Schl{\"u}sselprinzipien des biologischen Materialdesigns wurden in dieser Arbeit zwei Konzepte f{\"u}r die bioinspirierte Strukturbildung von Kompositen untersucht, die auf dem Verkleben von Nano- oder Mesokristallen mit funktionalisierten Poly(2-oxazolin)-Blockcopolymeren beruhen sowie deren Potenzial zur Herstellung bioinspirierter selbstorganisierter hierarchischer anorganisch-organischer Verbundstrukturen ohne {\"a}ußere Kr{\"a}fte beleuchtet. Die Konzepte unterschieden sich in den verwendeten anorganischen Partikeln und in der Art der Strukturbildung. {\"U}ber einen modularen Ansatz aus Polymersynthese und polymeranaloger Thiol-En-Funktionalisierung wurde erfolgreich eine Bibliothek von Poly(2-oxazolin)en mit unterschiedlichen Funktionalit{\"a}ten erstellt. Die Blockcopolymere bestehen aus einem kurzen partikelaffinen "Klebeblock", der aus Thiol-En-funktionalisiertem Poly(2-(3-butenyl)-2-oxazolin) besteht, und einem langen wasserl{\"o}slichen, strukturbildenden Block, der aus thermoresponsivem und kristallisierbarem Poly(2-isopropyl-2-oxazolin) besteht und hierarchische Morphologien ausbildet. Verschiedene analytische Untersuchungen wie Turbidimetrie, DLS, DSC, SEM oder XRD machten das thermoresponsive bzw. das Kristallisationsverhalten der Blockcopolymere in Abh{\"a}ngigkeit vom eingef{\"u}hrten Klebeblock zug{\"a}nglich. Es zeigte sich, dass diese Polymere ein komplexes temperatur- und pH-abh{\"a}ngiges Tr{\"u}bungsverhalten aufweisen. Hinsichtlich der Kristallisation {\"a}nderte der Klebeblock nicht die nanoskopische Kristallstruktur; er beeinflusste jedoch die Kristallisationszeit, den Kristallisationsgrad und die hierarchische Morphologie. Dieses Ergebnis wurde auf das unterschiedliche Aggregationsverhalten der Polymere in Wasser zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. F{\"u}r die Herstellung von Kompositen nutzte Konzept 1 mikrometergroße Kupferoxalat-Mesokristalle, die eine innere Nanostruktur aufweisen. Die Strukturbildung {\"u}ber den anorganischen Teil wurde durch das Verkleben und Anordnen dieser Partikel erstrebt. Konzept 1 erm{\"o}glichte homogene freistehende stabile Kompositfilme mit einem hohen anorganischen Anteil. Die Partikel-Polymer-Kombination vereinte jedoch ung{\"u}nstige Eigenschaften in sich, d. h. ihre L{\"a}ngenskalen waren zu unterschiedlich, was die Selbstassemblierung der Partikel verhinderte. Aufgrund des geringen Aspektverh{\"a}ltnisses von Kupferoxalat blieb auch die gegenseitige Ausrichtung durch {\"a}ußere Kr{\"a}fte erfolglos. Im Ergebnis eignet sich das Kupferoxalat-Poly(2-oxazolin)-Modellsystem nicht f{\"u}r die Herstellung hierarchischer Kompositstrukturen. Im Gegensatz dazu verwendet Konzept 2 scheibenf{\"o}rmige Laponit®-Nanopartikel und kristallisierbare Blockcopolymere zur Strukturbildung {\"u}ber die organische Komponente durch polymervermittelte Selbstassemblierung. Komplement{\"a}re Analysemethoden (Zeta-Potenzial, DLS, SEM, XRD, DSC, TEM) zeigten sowohl eine kontrollierte Wechselwirkung zwischen den Komponenten in w{\"a}ssriger Umgebung als auch eine kontrollierte Strukturbildung, die in selbstassemblierten Nanokompositen resultiert, deren Struktur sich {\"u}ber mehrere L{\"a}ngenskalen erstreckt. Es wurde gezeigt, dass die negativ geladenen Klebebl{\"o}cke spezifisch und selektiv an den positiv geladenen R{\"a}ndern der Laponit®-Partikel binden und so Polymer-Laponit®-Nanohybridpartikel entstehen, die als Grundbausteine f{\"u}r die Kompositbildung dienen. Die Hybridpartikel sind bei Raumtemperatur elektrosterisch stabilisiert - sterisch durch ihre langen, mit Wasser wechselwirkenden Poly(2-isopropyl-2-oxazolin)-Bl{\"o}cke und elektrostatisch {\"u}ber die negativ geladenen Laponit®-Fl{\"a}chen. Im Ergebnis ließ sich Konzept 2 und damit die Strukturbildung {\"u}ber die organische Komponente erfolgreich umsetzten. Das Laponit®-Poly(2-oxazolin)-Modellsystem er{\"o}ffnete den Weg zu selbstassemblierten geschichteten quasi-hierarchischen Nanokompositstrukturen mit hohem anorganischen Anteil. Abh{\"a}ngig von der frei verf{\"u}gbaren Polymerkonzentration bei der Kompositbildung entstanden zwei unterschiedliche Komposit-Typen. Dar{\"u}ber hinaus entwarf die Arbeit einen Erkl{\"a}rungsansatz f{\"u}r den polymervermittelten Bildungsprozess der Komposit-Strukturen. Insgesamt legt diese Arbeit Struktur-Prozess-Eigenschafts-Beziehungen offen, um selbstassemblierte bioinspirierte Kompositstrukturen zu bilden und liefert neue Einsichten zu einer geeigneten Kombination an Komponenten und Herstellungsbedingungen, die eine kontrollierte selbstassemblierte Strukturbildung mithilfe funktionalisierter Poly(2-oxazolin)-Blockcopolymere erlauben.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bagdahn2021,
  author    = {Bagdahn, Christian},
  title     = {Synthese und Charakterisierung von Polymerionogelen basierend auf ionischen Fl{\"u}ssigkeiten und Polymethylmethacrylat},
  doi       = {10.25932/publishup-53287},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-532874},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {152},
  year      = {2021},
  abstract  = {Zentrales Element dieser Arbeit ist die Synthese und Charakterisierung praktisch nutzbarer Ionogele. Die Basis der Polymerionogele bildet das Modellpolymer Polymethylmethacrylat. Als Additive kommen ionische Fl{\"u}ssigkeiten zum Einsatz, deren Grundlage Derivate des vielfach verwendeten Imidazoliumkations sind. Die Eigenschaften der eingebetteten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten sind f{\"u}r die Ionogele funktionsgebend. Die Funktionalit{\"a}t der jeweiligen Gele und damit der Transfer der Eigenschaften von ionischen Fl{\"u}ssigkeiten auf die Ionogele wurde in der vorliegenden Arbeit mittels zahlreicher Charakterisierungstechniken {\"u}berpr{\"u}ft und best{\"a}tigt. In dieser Arbeit wurden durch Ionogelbildung makroskopische Ionogelobjekte in Form von Folien und Vliesen erzeugt. Dabei kamen das Filmgießen und das Elektrospinnen als Methoden zur Erzeugung dieser Folien und Vliese zum Einsatz, woraus jeweils ein Modellsystem resultiert. Dadurch wird die vorliegende Arbeit in die Themenkomplexe „elektrisch halbleitende Ionogelfolien" und „antimikrobiell aktive Ionogelvliese" gegliedert. Der Einsatz von triiodidhaltigen ionischen Fl{\"u}ssigkeiten und einer Polymermatrix in einem diskontinuierlichen Gießprozess resultiert in elektrisch halbleitenden Ionogelfolien. Die flexiblen und transparenten Folien k{\"o}nnen Mittelpunkt zahlreicher neuer Anwendungsfelder im Bereich flexibler Elektronik sein. Das Elektrospinnen von Polymethylmethacrylat mit einer ionischen Fl{\"u}ssigkeit f{\"u}hrte zu einem homogen Ionogelvlies, welches ein Modell f{\"u}r die {\"U}bertragung antimikrobiell aktiver Eigenschaften ionischer Fl{\"u}ssigkeiten auf por{\"o}se Strukturen zur Filtration darstellt. Gleichzeitig ist es das erste Beispiel f{\"u}r ein kupferchloridhaltiges Ionogel. Ionogele sind attraktive Materialien mit zahlreichen Anwendungsm{\"o}glichkeiten. Mit der vorliegenden Arbeit wird das Spektrum der Ionogele um ein elektrisch halbleitendes und ein antimikrobiell aktives Ionogel erweitert. Gleichzeitig wurden durch diese Arbeit der Gruppe der ionischen Fl{\"u}ssigkeiten drei Beispiele f{\"u}r elektrisch halbleitende ionische Fl{\"u}ssigkeiten sowie zahlreiche kupfer(II)chloridbasierte ionische Fl{\"u}ssigkeiten hinzugef{\"u}gt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Chao2020,
  author    = {Chao, Madlen},
  title     = {Entwicklung und Validierung eines Online-LIBS-Verfahrens f{\"u}r die Bestimmung von N{\"a}hrelementen in B{\"o}den},
  doi       = {10.25932/publishup-47677},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-476772},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XII, 130},
  year      = {2020},
  abstract  = {In den letzten Jahrzehnten ist die Nachfrage nach kosteng{\"u}nstigen und fl{\"a}chendeckenden Kartierungsm{\"o}glichkeiten im Hinblick auf eine ertragssteigernde und umweltfreundlichere Bewirtschaftung von landwirtschaftlichen Nutzfl{\"a}chen stark gestiegen. Hierf{\"u}r eignen sich spektroskopische Methoden wie die R{\"o}ntgenfluoreszenzanalyse (RFA), Raman- und Gammaspektroskopie sowie die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS). In Abh{\"a}ngigkeit von der Funktionsweise der jeweiligen Methoden werden Informationen zu verschiedensten Bodeneigenschaften wie N{\"a}hrelementgehalt, Textur und pH-Wert erhalten. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Online-LIBS-Verfahrens zur N{\"a}hrelementbestimmmung und Kartierung von Ackerfl{\"a}chen. Die LIBS ist eine schnelle und simultane Multielementanalyse bei der durch das Fokussieren eines hochenergetischen Laserpulses Probenmaterial von der Probenoberfl{\"a}che ablatiert wird und in ein Plasma {\"u}berf{\"u}hrt wird. Beim Abk{\"u}hlen des Plasmas wird Strahlung emittiert, welche R{\"u}ckschl{\"u}sse {\"u}ber die elementare Zusammensetzung der Probe gibt. Diese Arbeit ist im Teilprojekt I4S (Intelligenz f{\"u}r B{\"o}den) im Forschungsprogramm BonaRes (Boden als nachhaltige Ressource f{\"u}r die Bio{\"o}konomie) des Bundesministerium f{\"u}r Bildung und Forschung (BMBF) entstanden. Es wurden insgesamt 651 Bodenproben von verschiedenen Test-Agrarfl{\"a}chen unterschiedlichster Standorte Deutschlands gemessen, ausgewertet und zu Validierungszwecken mit entsprechender Referenzanalytik wie die Optische Emissionsspektroskopie mittels induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) und die wellenl{\"a}ngendispersive R{\"o}ntgenfluoreszenzanalyse (WDRFA) charakterisiert. F{\"u}r die Quantifizierung wurden zun{\"a}chst die Messparameter des LIBS-Systems auf die Bodenmatrix optimiert und f{\"u}r die Elemente geeignete Linien ausgew{\"a}hlt sowie deren Nachweisgrenzen bestimmt. Es hat sich gezeigt, dass eine absolute Quantifizierung basierend auf einem univariaten Ansatz aufgrund der starken Matrixeffekte und der schlechten Reproduzierbarkeit des Plasmas nur eingeschr{\"a}nkt m{\"o}glich ist. Bei Verwendung eines multivariaten Ansatz wie der Partial Least Squares Regression (PLSR) f{\"u}r die Kalibrierung konnten f{\"u}r die N{\"a}hrelemente im Vergleich zur univariaten Variante Analyseergebnisse mit h{\"o}herer G{\"u}te und geringeren Messunsicherheiten ermittelt werden. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass das multivariate Modell weiter verbessert werden kann, indem mit einer Vielzahl von gut analysierten B{\"o}den verschiedener Standorte, Bodenarten und einem breiten Gehaltsbereich kalibriert wird. Mithilfe der Hauptkomponentenanalyse (PCA) wurde eine Klassifizierung der B{\"o}den nach der Textur realisiert. Weiterhin wurde auch eine Kalibrierung mit losem Bodenmaterial erstellt. Trotz der Signalabnahme konnten f{\"u}r die verschiedenen N{\"a}hrelemente Kalibriergeraden mit ausreichender, analytischer G{\"u}te erstellt werden. F{\"u}r den Einsatz auf dem Acker wurde außerdem der Einfluss von Korngr{\"o}ße und Feuchtigkeit auf das LIBS-Signal untersucht. Die unterschiedlichen Korngr{\"o}ßen haben nur einen geringen Einfluss auf das LIBS-Signal und das Kalibriermodell l{\"a}sst sich durch entsprechende Proben leicht anpassen. Dagegen ist der Einfluss der Feuchtigkeit deutlich st{\"a}rker und h{\"a}ngt stark von der Bodenart ab, sodass f{\"u}r jede Bodenart ein separates Kalibriermodell f{\"u}r verschiedene Feuchtigkeitsgehalte erstellt werden muss. Mithilfe der PCA kann der Feuchtigkeitsgehalt im Boden grob abgesch{\"a}tzt werden und die entsprechende Kalibrierung ausgew{\"a}hlt werden. Diese Arbeit liefert essentielle Informationen f{\"u}r eine Echtzeit-Analyse von N{\"a}hrelementen auf dem Acker mittels LIBS und leistet einen wichtigen Beitrag zu einer fortschrittlichen und zukunftsf{\"a}higen Nutzung von Ackerfl{\"a}chen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Rietze2020,
  author    = {Rietze, Clemens},
  title     = {Optimierung und Analyse von molekularen Schaltern in komplexen Umgebungen: thermische Stabilit{\"a}t, Auslesbarkeit und Schaltbarkeit},
  doi       = {10.25932/publishup-45959},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-459594},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {131},
  year      = {2020},
  abstract  = {Seit Jahrzehnten stellen die molekularen Schalter ein wachsendes Forschungsgebiet dar. Im Rahmen dieser Dissertation stand die Verbesserung der thermischen Stabilit{\"a}t, der Auslesbarkeit und Schaltbarkeit dieser molekularen Schalter in komplexen Umgebungen mithilfe computergest{\"u}tzter Chemie im Vordergrund. Im ersten Projekt wurde die Kinetik der thermischen E → Z-Isomerisierung und die damit verbundene thermische Stabilit{\"a}t eines Azobenzol-Derivats untersucht. Daf{\"u}r wurde Dichtefunktionaltheorie (DFT) in Verbindung mit der Eyring-Theorie des {\"U}bergangszustandes (TST) angewendet. Das Azobenzol-Derivat diente als vereinfachtes Modell f{\"u}r das Schalten in einer komplexen Umgebung (hier in metallorganischen Ger{\"u}sten). Es wurden thermodynamische und kinetische Gr{\"o}ßen unter verschiedenen Einfl{\"u}ssen berechnet, wobei gute {\"U}bereinstimmungen mit dem Experiment gefunden wurden. Die hier verwendete Methode stellte einen geeigneten Ansatz dar, um diese Gr{\"o}ßen mit angemessener Genauigkeit vorherzusagen. Im zweiten Projekt wurde die Auslesbarkeit der Schaltzust{\"a}nde in Form des nichtlinearen optischen (NLO) Kontrastes f{\"u}r die Molek{\"u}lklasse der Fulgimide untersucht. Die daf{\"u}r ben{\"o}tigten dynamischen Hyperpolarisierbarkeiten unter Ber{\"u}cksichtigung der Elektronenkorrelation wurden mittels einer etablierten Skalierungsmethode berechnet. Es wurden verschiedene Fulgimide analysiert, wobei viele experimentelle Befunde best{\"a}tigt werden konnten. Dar{\"u}ber hinaus legte die theoretische Vorhersage f{\"u}r ein weiteres System nahe, dass insbesondere die Erweiterung des π-Elektronensystems ein vielversprechender Ansatz zur Verbesserung von NLO-Kontrasten darstellt. Die Fulgimide verf{\"u}gen somit {\"u}ber n{\"u}tzliche Eigenschaften, sodass diese in Zukunft als Bauelemente in photonischen und optoelektronischen Bereichen Anwendungen finden k{\"o}nnten. Im dritten Projekt wurde die E → Z-Isomerisierung auf ein quantenmechanisch (QM) behandeltes Dimer mit molekularmechanischer (MM) Umgebung und zwei Fluorazobenzol-Monomeren durch Molek{\"u}ldynamik simuliert. Dadurch wurde die Schaltbarkeit in komplexer Umgebung (hier selbstorgansierte Einzelschichten = SAMs) bzw. von Azobenzolderivaten analysiert. Mit dem QM/MM Modell wurden sowohl Van-der-Waals-Interaktionen mit der Umgebung als auch elektronische Kopplung (nur zwischen QM-Molek{\"u}len) ber{\"u}cksichtigt. Dabei wurden systematische Untersuchungen zur Packungsdichte durchgef{\"u}hrt. Es zeigte sich, dass bereits bei einem Molek{\"u}labstand von 4.5 {\AA} die Quantenausbeute (prozentuale Anzahl erfolgreicher Schaltprozesse) des Monomers erreicht wird. Die gr{\"o}ßten Quantenausbeuten wurden f{\"u}r die beiden untersuchten Fluorazobenzole erzielt. Es wurden die Effekte des Molek{\"u}labstandes und der Einfluss von Fluorsubstituenten auf die Dynamik eingehend untersucht, sodass der Weg f{\"u}r darauf aufbauende Studien geebnet ist.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Buechele2020,
  author    = {B{\"u}chele, Dominique},
  title     = {Entwicklung einer robusten Online-Methode zur Bestimmung von N{\"a}hrelementen in Ackerb{\"o}den mit einem Energie-dispersiven RFA-Sensor},
  doi       = {10.25932/publishup-48373},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-483735},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {IX, 106, XLV},
  year      = {2020},
  abstract  = {Im Rahmen der vom Bundesministerium f{\"u}r Bildung und -forschung gef{\"o}rderten Forschungsinitiative „BonaRes - Boden als nachhaltige Ressource der Bio{\"o}konomie" soll sich das Teilprojekt „I4S - integrated system for site-specific soil fertility management" der Entwicklung eines integrierten Systems zum ortsspezifischen Management der Bodenfruchtbarkeit widmen. Hierf{\"u}r ist eine Messplattform zur Bestimmung relevanter Bodeneigenschaften und der quantitativen Analyse ausgew{\"a}hlter Makro- und Mikron{\"a}hrstoffe geplant. In der ersten Phase dieses Projekts liegt das Hauptaugenmerk auf der Kalibrierung und Validierung der verschiedenen Sensoren auf die Matrix Boden, der Probennahme auf dem Acker und der Planung sowie dem Aufbau der Messplattform. Auf dieser Plattform sollen in der zweiten Phase des Projektes die verschiedenen Bodensensoren installiert, sowie Modelle und Entscheidungsalgorithmen zur Steuerung der D{\"u}ngung und dementsprechend Verbesserung der Bodenfunktionen erstellt werden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Grundlagenuntersuchung und Entwicklung einer robusten Online-Analyse mittels Energie-dispersiver R{\"o}ntgenfluoreszenzspektroskopie (EDRFA) zur Quantifizierung ausgew{\"a}hlter Makro- und Mikron{\"a}hrstoffe in B{\"o}den f{\"u}r eine kosteng{\"u}nstige und fl{\"a}chendeckende Kartierung von Ackerfl{\"a}chen. F{\"u}r die Entwicklung eines Online-Verfahrens wurde ein dem Stand der Technik entsprechender R{\"o}ntgenfluoreszenzmesskopf in Betrieb genommen und die dazugeh{\"o}rigen Ger{\"a}teparameter auf die Matrix Boden optimiert. Die Bestimmung der analytischen Qualit{\"a}ts-merkmale wie Pr{\"a}zision und Nachweisgrenzen fand f{\"u}r eine Auswahl an N{\"a}hrelementen von Aluminium bis Zink statt. Um eine m{\"o}glichst Matrix-angepasste Kalibrierung zu erhalten, wurde sowohl mit zertifizierten Referenzmaterialien (CRM), als auch mit Ackerb{\"o}den kalibriert. Da einer der gr{\"o}ßten Nachteile der R{\"o}ntgenfluoreszenzanalyse die Beeinflussung durch Matrixeffekte ist, wurde neben der klassischen univariaten Datenauswertung auch die chemometrische multivariate Methode der Partial Least Squares Regression (PLSR) eingesetzt. Die PLSR bietet dabei den Vorteil, Matrixeffekte auszugleichen, wodurch robustere Kalibriermodelle erhalten werden k{\"o}nnen. Zus{\"a}tzlich wurde eine Hauptkomponentenanalyse (PCA) durchgef{\"u}hrt, um Gemeinsamkeiten und Ausreißer innerhalb des Probensets zu identifizieren. Es zeigte sich, dass eine Klassifizierung der B{\"o}den anhand ihrer Textur Sand, Schluff, Lehm und Ton m{\"o}glich ist. Aufbauend auf den Ergebnissen idealer Bodenproben (zu Tabletten gepresste luftgetrocknete Proben mit Korngr{\"o}ßen < 0,5 mm) wurde im Verlauf dieser Arbeit die Probenvorbereitung immer weiter reduziert und der Einfluss verschiedener Kenngr{\"o}ßen untersucht. Diese Einflussfaktoren k{\"o}nnen die Dichte und die Homogenit{\"a}t der Probe, sowie Korngr{\"o}ßeneffekte und die Feuchtigkeit sein. Anhand des RMSE (Wurzel der mittleren Fehlerquadratsumme) und unter Ber{\"u}cksichtigung der Residuen werden die jeweils erstellten Kalibriermodelle miteinander verglichen. Um die G{\"u}te der Modelle zu bewerten, wurden diese mit einem Testset validiert. Hierf{\"u}r standen 662 Bodenproben von 15 verschiedenen Standorten in Deutschland zur Verf{\"u}gung. Da die Ergebnisse an gepressten Tabletten f{\"u}r die Elemente Al, Si, K, Ca, Ti, Mn, Fe und Zn den Anforderungen f{\"u}r eine sp{\"a}tere Online-Analyse entsprechen, wurden im weiteren Verlauf dieser Arbeit Kalibriermodelle mit losen Bodenproben erstellt. Auch hier konnten gute Ergebnisse durch ausreichende Nachweisgrenzen und eine niedrige gemittelte Messabweichung bei der Vorhersage unbekannter Testproben erzielt werden. Es zeigte sich, dass die Vorhersagef{\"a}higkeit mit der multivariaten PLSR besser ist als mit der univariaten Datenauswertung, insbesondere f{\"u}r die Elemente Mn und Zn. Der untersuchte Einfluss der Feuchtigkeit und der Korngr{\"o}ßen auf die Quantifizierung der Elementgehalte war vor allem bei leichteren Elementen deutlich zu sehen. Es konnte schließlich eine multivariate Kalibrierung unter Ber{\"u}cksichtigung dieser Faktoren f{\"u}r die Elemente Al bis Zn erstellt werden, so dass ein Einsatz an B{\"o}den auf dem Acker m{\"o}glich sein sollte. Eine h{\"o}here Messunsicherheit muss dabei einkalkuliert werden. F{\"u}r eine sp{\"a}tere Probennahme auf dem Feld wurde zudem der Unterschied zwischen statischen und dynamischen Messungen betrachtet, wobei sich zeigte, dass beide Varianten genutzt werden k{\"o}nnen. Zum Abschluss wurde der hier eingesetzte Sensor mit einem kommerziell erh{\"a}ltlichen Hand-Ger{\"a}t auf sein Quantifizierungspotential hin verglichen. Der Sensor weist anhand seiner Ergebnisse ein großes Potential als Online-Sensor f{\"u}r die Messplattform auf. Die Ergebnisse unter Laborbedingungen zeigen, dass eine robuste Analyse Ackerb{\"o}den unter Ber{\"u}cksichtigung der Einflussfaktoren m{\"o}glich ist.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Erler2020,
  author    = {Erler, Alexander},
  title     = {Entwicklung von online-Detektionsverfahren f{\"u}r landwirtschaftlich relevante Analyten},
  doi       = {10.25932/publishup-47340},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-473406},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {viii, 123},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die Entwicklung nachhaltiger Bewirtschaftungs- und Produktionsmethoden ist eine der zentralen Fragestellungen der modernen Agrarwirtschaft. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit zwei Forschungsthemen, die das Konzept Nachhaltigkeit beinhalten. In beiden F{\"a}llen werden analytische Grundlagen f{\"u}r die Entwicklung entsprechender landwirtschaftlicher Arbeitsmethoden gelegt. Das erste Thema ist an den sogenannten Pr{\"a}zisionsackerbau angelehnt. Bei diesem wird die Bearbeitung von Agrarfl{\"a}chen ortsabh{\"a}ngig ausgef{\"u}hrt. Das heißt, die Ausbringung von Saatgut, D{\"u}nger, Bew{\"a}sserung usw. richtet sich nach den Eigenschaften des jeweiligen Standortes und wird nicht pauschal gleichm{\"a}ßig {\"u}ber ein ganzes Feld verteilt. Voraussetzung hierf{\"u}r ist eine genaue Kenntnis der Bodeneigenschaften. In der vorliegenden Arbeit sollten diese Parameter mittels der analytischen Technik der Laser-induzierten Breakdown Spektroskopie (LIBS), die eine Form der Elementaranalyse darstellt, bestimmt werden. Bei den hier gesuchten Bodeneigenschaften handelte es sich um die Gehalte von N{\"a}hrstoffen sowie einige sekund{\"a}re Parameter wie den Humusanteil, den pH-Wert und den pflanzenverf{\"u}gbaren Anteil einzelner N{\"a}hrstoffe. Diese Eigenschaften wurden durch etablierte Referenzanalysen bestimmt. Darauf aufbauend wurden die Messergebnissen der LIBS-Untersuchungen durch verschiedene Methoden der sogenannten multivariaten Datenanalyse (MVA) ausgewertet. Daraus sollten Modelle zur Vorhersage der Bodenparameter in zuk{\"u}nftigen LIBS-Messungen erarbeitet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten, dass mit der Kombination von LIBS und MVA s{\"a}mtliche Bodenparameter erfolgreich vorhergesagt werden konnten. Dies beinhaltete sowohl die tats{\"a}chlich messbaren Elemente als auch die sekund{\"a}ren Eigenschaften, welche durch die MVA mit den Elementgehalten in Zusammenhang gebracht wurden. Das zweite Thema besch{\"a}ftigt sich mit der Vermeidung von Verlusten durch Sch{\"a}dlingsbefall bei der Getreidelagerung. Hier sollten mittels der Ionenmobilit{\"a}tsspektrometrie (IMS) Schimmelpilzkontaminationen detektiert werden. Dabei wurde nach den fl{\"u}chtigen Stoffwechselprodukten der Pilze gesucht. Die durch Referenzmessungen mit Massenspektrometern identifizierten Substanzen konnten durch IMS im Gasvolumen {\"u}ber den Proben, dem sogenannten Headspace, nachgewiesen werden. Dabei wurde nicht nur die Anwesenheit einer Kontamination festgestellt, sondern diese auch charakterisiert. Die freigesetzten Substanzen bildeten spezifische Muster, anhand derer die Pilze identifiziert werden konnten. Hier wurden sowohl verschiedene Gattungen als auch einzelne Arten unterschieden. Die Messungen fanden auf verschiedenen N{\"a}hrb{\"o}den statt um den Einfluss dieser auf die Stoffwechselprodukte zu beobachten. Auch die sekund{\"a}ren Stoffwechselprodukte der Schimmelpilze, die Mykotoxine, konnten durch IMS detektiert werden. Beide in dieser Arbeit vorgestellten Forschungsthemen konnten erfolgreich abgeschlossen werden. Sowohl LIBS als auch IMS erwiesen sich f{\"u}r den Nachweis der jeweiligen Analyten als geeignet, und der Einsatz moderner computergest{\"u}tzter Auswertemethoden erm{\"o}glichte die genaue Charakterisierung der gesuchten Parameter. Beide Techniken k{\"o}nnen in Form von mobilen Ger{\"a}ten verwendet werden und zeichnen sich durch eine schnelle und sichere Analyse aus. In Kombination mit entsprechenden Modellen der MVA sind damit alle Voraussetzungen f{\"u}r Vor-Ort-Untersuchungen und damit f{\"u}r den Einsatz in der Landwirtschaft erf{\"u}llt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gabriel2019,
  author    = {Gabriel, Christina},
  title     = {Entwicklung neuer St{\"a}rkederivate f{\"u}r die Anwendung als wasserbasierte Filmbildner in Farben und Lacken},
  doi       = {10.25932/publishup-43294},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-432942},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XVIII, 160, xxxix, x1},
  year      = {2019},
  abstract  = {In den letzten Jahrzehnten fand auch in der Beschichtungsindustrie ein Umdenken hin zu umweltfreundlicheren Farben und Lacken statt. Allerdings basieren auch neue L{\"o}sungen meist nicht auf Biopolymeren und in einem noch geringeren Anteil auf wasserbasierten Beschichtungssystemen aus nachwachsenden Rohstoffen. Dies stellt den Ankn{\"u}pfungspunkt dieser Arbeit dar, in der untersucht wurde, ob das Biopolymer St{\"a}rke das Potenzial zum wasserbasierten Filmbildner f{\"u}r Farben und Lacke besitzt. Dabei m{\"u}ssen angelehnt an etablierte synthetische Marktprodukte die folgenden Kriterien erf{\"u}llt werden: Die w{\"a}ssrige Dispersion muss mindestens einen 30\%igen Feststoffgehalt haben, bei Raumtemperatur verarbeitet werden k{\"o}nnen und Viskosit{\"a}ten zwischen 10^2-10^3 mPa·s aufweisen. Die finale Beschichtung muss einen geschlossenen Film bilden und sehr gute Haftfestigkeiten zu einer spezifischen Oberfl{\"a}che, in dieser Arbeit Glas, besitzen. Als Grundlage f{\"u}r die Modifizierung der St{\"a}rke wurde eine Kombination von molekularem Abbau und chemischer Funktionalisierung ausgew{\"a}hlt. Da nicht bekannt war, welchen Einfluss die St{\"a}rkeart, die gew{\"a}hlte Abbaureaktion als auch verschiedene Substituenten auf die Dispersionsherstellung und deren Eigenschaften sowie die Beschichtungseigenschaften aus{\"u}ben k{\"o}nnten, wurden die strukturellen Parameter getrennt voneinander untersucht. Das erste Themengebiet beinhaltete den oxidativen Abbau von Kartoffel- und Palerbsenst{\"a}rke mittels des Hypochlorit-Abbaus (OCl-) und des ManOx-Abbaus (H2O2, KMnO4). Mit beiden Abbaureaktionen konnten vergleichbare gewichtsmittlere Molmassen (Mw) von 2·10^5-10^6 g/mol (GPC-MALS) hergestellt werden. Allerdings f{\"u}hrten die gew{\"a}hlten Reaktionsbedingungen beim ManOx-Abbau zur Bildung von Gelpartikeln. Diese lagen im µm-Bereich (DLS und Kryo-REM-Messungen) und hatten zur Folge, dass die ManOx-Proben deutlich erh{\"o}hte Viskosit{\"a}ten (c: 7,5 \%; 9-260 mPa·s) im Vergleich zu den OCl--Proben (4-10 mPa·s) bei scherverd{\"u}nnendem Verhalten besaßen und die Eigenschaften von viskoelastischen Gelen (G' > G'') zeigten. Des Weiteren wiesen sie reduzierte Heißwasserl{\"o}slichkeiten (95 °C, vorrangig: 70-99 \%) auf. Der OCl--Abbau f{\"u}hrte zu hydrophileren (Carboxylgruppengehalt bis zu 6,1 \%; ManOx: bis zu 3,1 \%), nach 95 °C-Behandlung vollst{\"a}ndig wasserl{\"o}slichen abgebauten St{\"a}rken, die ein Newtonsches Fließverhalten mit Eigenschaften einer viskoelastischen Fl{\"u}ssigkeit (G'' > G') hatten. Die OCl--Proben konnten im Vergleich zu den ManOx-Produkten (10-20 \%) zu konzentrierteren Dispersionen (20-40 \%) verarbeitet werden, die gleichzeitig die Einschr{\"a}nkung von anwendungsrelevanten Mw auf < 7·10^5 g/mol zuließen (Konzentration sollte > 30 \% sein). Außerdem f{\"u}hrten nur die OCl--Proben der Kartoffelst{\"a}rke zu transparenten (alle anderen waren opak) geschlossenen Beschichtungsfilmen. Somit hebt sich die Kombination von OCl--Abbau und Kartoffelst{\"a}rke mit Hinblick auf die Endanwendung ab. Das zweite Themengebiet umfasste Untersuchungen zum Einfluss von Ester- und Hydroxyalkylether-Substituenten auf Basis einer industriell abgebauten Kartoffelst{\"a}rke (Mw: 1,2·10^5 g/mol) vor allem auf die Dispersionsherstellung, die rheologischen Eigenschaften der Dispersionen und die Beschichtungseigenschaften in Kombination mit Glassubstraten. Dazu wurden Ester und Ether mit DS/MS-Werten von 0,07-0,91 synthetisiert. Die Derivate konnten zu wasserbasierten Dispersionen mit Konzentrationen von 30-45 \% verarbeitet werden, wobei bei hydrophoberen Modifikaten ein Co-L{\"o}semittel, Diethylenglycolmonobutylether (DEGBE), eingesetzt werden musste. Die Feststoffgehalte sanken dabei f{\"u}r beide Derivatklassen vor allem mit zunehmender Alkylkettenl{\"a}nge. Die anwendungsrelevanten Viskosit{\"a}ten (323-1240 mPa·s) stiegen auf Grund von Wechselwirkungen tendenziell mit DS/MS und Alkylkettenl{\"a}nge an. Hinsichtlich der Beschichtungseigenschaften erwiesen sich die Ester vergleichend zu den Ethern als die bevorzugte Substituentenklasse, da nur die Ester geschlossene, defektfreie und mehrheitlich transparente Beschichtungsfilme bildeten, die exzellente bis sehr gute Haftfestigkeiten (ISO Klasse: 0 und 1) auf Glas besaßen. Die Ether bildeten mehrheitlich br{\"u}chige Filme. Basierend auf der Kombination der Ergebnisse aus L{\"o}semittelaustausch, den rheologischen Untersuchungen und zus{\"a}tzlichen Oberfl{\"a}chenspannungsmessungen (30-61 mN/m) konnte geschlossen werden, dass wahrscheinlich fehlende oder schlechte Haftfestigkeiten vorrangig akkumuliertem Wasser in den Beschichtungsfilmen (visuell: tr{\"u}b oder weiß) geschuldet sind, w{\"a}hrend die Br{\"u}chigkeit vermutlich auf Wechselwirkungen (H-Br{\"u}cken Wechselwirkungen, hydrophobe Wechselwirkungen) zwischen den Polymeren zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden kann. Insgesamt scheint die Kombination aus Kartoffelst{\"a}rke basierend auf dem OCl--Abbau mit Mw < 7·10^5 g/mol und einem Estersubstituenten eine gute Wahl f{\"u}r wasserbasierte Dispersionen mit hohen Feststoffkonzentrationen (> 30 \%), guter Filmbildung und exzellenten Haftungen auf Glas zu sein.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Riemer2019,
  author    = {Riemer, Janine},
  title     = {Synthese und Charakterisierung selektiver Fluoroionophore f{\"u}r intra- und extrazellul{\"a}re Bestimmungen von Kalium- und Natrium-Ionen},
  doi       = {10.25932/publishup-44193},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-441932},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {IV, 165},
  year      = {2019},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Dissertation konnten neue Kalium- und Natrium-Ionen Fluoreszenzfarbstoffe von der Klasse der Fluoroionophore synthetisiert und charakterisiert werden. Sie bestehen aus einem N Phenylazakronenether als Ionophor und unterschiedlichen Fluorophoren und sind {\"u}ber einen π-konjugierten 1,2,3-Triazol-1,4-diyl Spacer verbunden. Dabei lag der Fokus w{\"a}hrend ihrer Entwicklung darauf, diese in ihrer Sensitivit{\"a}t, Selektivit{\"a}t und in ihren photophysikalischen Eigenschaften so zu funktionalisieren, dass sie f{\"u}r intra- bzw. extrazellul{\"a}re Konzentrationsbestimmungen geeignet sind. Durch Variation der in ortho Position der N-Phenylazakronenether befindlichen Alkoxy-Gruppen und der fluorophoren Gruppe der Fluoroionophore konnte festgestellt werden, dass die Sensitivit{\"a}t und Selektivit{\"a}t f{\"u}r Kalium- bzw. Natrium-Ionen jeweils durch eine bestimmte Isomerie der 1,2,3-Triazol-1,4-diyl-Einheit erh{\"o}ht wird. Des Weiteren wurde gezeigt, dass durch eine erh{\"o}hte Einschr{\"a}nkung der N,N-Diethylamino-Gruppe des Fluorophors eine Steigerung der Fluoreszenzquantenausbeute und eine Verschiebung des Emissionsmaximums auf {\"u}ber 500 nm erreicht werden konnte. Die Einf{\"u}hrung einer Isopropoxy-Gruppe an einem N-Phenylaza-[18]krone-6-ethers resultierte dabei in einem hoch selektiven Kalium-Ionen Fluoroionophor und erm{\"o}glichte eine in vitro {\"U}berwachung von 10 - 80 mM Kalium-Ionen. Die Substitution einer Methoxy-Gruppe an einem N-Phenylaza-[15]krone-5-ether kombiniert mit unterschiedlich N,N-Diethylamino-Coumarinen lieferte hingegen zwei Natrium-Ionen Fluoroionophore, die f{\"u}r die {\"U}berwachung von intra- bzw. extrazellul{\"a}ren Natrium-Ionen Konzentrationen geeignet sind. In einem weiteren Schritt wurden N-Phenylaza-[18]krone-6-ether mit einem Fluorophor, basierend auf einem [1,3]-Dioxolo[4,5-f][1,3]benzodioxol-(DBD)-Grundger{\"u}st, funktionalisiert. Die im Anschluss durchgef{\"u}hrten spektroskopischen Untersuchungen ergaben, dass die Isopropoxy-Gruppe in ortho Position des N-Phenylaza-[18]krone-6-ether in einen f{\"u}r extrazellul{\"a}re Kalium-Ionen Konzentrationen selektiven Fluoroionophor resultierte, der die Konzentrationsbestimmungen {\"u}ber die Fluoreszenzintensit{\"a}t und -lebensdauer erm{\"o}glicht. In einem abschließenden Schritt konnte unter Verwendung eines Pyrens als fluorophore Gruppe ein weiterer f{\"u}r extrazellul{\"a}re Kalium-Ionen Konzentrationen geeigneter Fluoroionophor entwickelt werden. Die Bestimmung der Kalium-Ionen Konzentration erfolgte hierbei anhand der Fluoreszenzintensit{\"a}tsverh{\"a}ltnisse bei zwei Emissionswellenl{\"a}ngen. Insgesamt konnten 17 verschiedene neue Fluoroionophore f{\"u}r die Bestimmung von Kalium- bzw. Natrium-Ionen synthetisiert und charakterisiert werden. Sechs dieser neuen Molek{\"u}le erm{\"o}glichen in vitro Messungen der intra- oder extrazellul{\"a}ren Kalium- und Natrium-Ionen Konzentrationen und k{\"o}nnten zuk{\"u}nftig f{\"u}r in vivo Konzentrationsmessungen verwendet werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bauch2019,
  author    = {Bauch, Marcel},
  title     = {Untersuchungen an neuartigen sauerstoffsubstituierten Donoren und Akzeptoren f{\"u}r Singulettsauerstoff},
  doi       = {10.25932/publishup-42514},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-425140},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 196, xiv, A-27},
  year      = {2019},
  abstract  = {Im Verlauf dieser Arbeit wurden Aromaten wie Naphthaline und Anthracene mit Singulettsauerstoff, einer reaktiven Form des gew{\"o}hnlichen Sauerstoffs, zu sogenannten Endoperoxiden umgesetzt. Die hier eingesetzten Systeme wurden mit funktionellen Gruppen modifiziert, die {\"u}ber eine Sauerstoffbr{\"u}cke mit dem Aromaten verkn{\"u}pft sind. Die daraus entstandenen Endoperoxide sind meist besonders labil und konnten in dieser Arbeit isoliert und umfassend untersucht werden. Hierbei wurde zum einen das Reaktionsverhalten untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Aromaten in Abh{\"a}ngigkeit ihrer funktionellen Gruppen unterschiedlich schnell mit Singulettsauerstoff reagieren. Die so ermittelten Reaktivit{\"a}ten wurden zus{\"a}tzlich durch theoretische Berechnungen gest{\"u}tzt. Die resultierenden Endoperoxide wurden unter verschiedenen Bedingungen wie erh{\"o}hter Temperatur oder einem sauren bzw. basischen Milieu auf ihre Stabilit{\"a}t hin untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass die auf Naphthalinen basierenden Endoperoxiden den gebundenen Singulettsauerstoff in guten Ausbeuten oft schon bei sehr niedrigen Temperaturen (-40 bis 0 °C) freisetzen. Diese Verbindungen k{\"o}nnen daher als milde Quellen dieser reaktiven Sauerstoffspezies eingesetzt werden. Weiterhin konnten bei den Anthracenendoperoxiden Zerfallsmechanismen aufgekl{\"a}rt und andere reaktive Sauerstoffspezies wie Wasserstoffperoxid oder Pers{\"a}uren nachgewiesen werden. Zu den Modifikationen der Aromaten geh{\"o}ren auch Glucosereste. Dadurch k{\"o}nnten sich die hier hergestellten Endoperoxide als vielversprechende Verbindungen in der Krebstherapie herausstellen, da Krebszellen deutlich st{\"a}rker als gesunde Zellen kohlenhydratreiche Verbindungen f{\"u}r ihren Stoffwechsel ben{\"o}tigen. Bei der Spaltung von Endoperoxiden mit Glucosesubstituenten werden ebenfalls reaktive Sauerstoffspezies frei, die so zum Zelltod f{\"u}hren k{\"o}nnten.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Otte2019,
  author    = {Otte, Fabian},
  title     = {C-Arylglykoside und Chalkone},
  doi       = {10.25932/publishup-43430},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-434305},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XI, 201},
  year      = {2019},
  abstract  = {Im bis heute andauernden Zeitalter der wissenschaftlichen Medizin, konnte ein breites Spektrum von Wirkstoffen zur Behandlung diverser Krankheiten zusammengetragen werden. Dennoch hat es sich die organische Synthesechemie zur Aufgabe gemacht, dieses Spektrum auf neuen oder bekannten Wegen und aus verschiedenen Gr{\"u}nden zu erweitern. Zum einen ist das Vorkommen bestimmter Verbindungen in der Natur h{\"a}ufig limitiert, sodass synthetische Methoden immer {\"o}fter an Stelle eines weniger nachhaltigen Abbaus treten. Zum anderen kann durch Derivatisierung und Wirkstoffanpassung die physiologische Wirkung oder die Bioverf{\"u}gbarkeit eines Wirkstoffes erh{\"o}ht werden. In dieser Arbeit konnten einige Vertreter der bekannten Wirkstoffklassen C-Arylglykoside und Chalkone durch den Schl{\"u}sselschritt der Palladium-katalysierten MATSUDA-HECK-Reaktion synthetisiert werden. Dazu wurden im Fall der C-Arylglykoside zun{\"a}chst unges{\"a}ttigte Kohlenhydrate (Glykale) {\"u}ber eine Ruthenium-katalysierte Zyklisierungsreaktion dargestellt. Diese wurden im Anschluss mit unterschiedlich substituierten Diazoniumsalzen in der oben erw{\"a}hnten Palladium-katalysierten Kupplungsreaktion zur Reaktion gebracht. Bei der Auswertung der analytischen Daten konnte festgestellt werden, dass stets die trans-Diastereomere gebildet wurden. Im Anschluss konnte gezeigt werden, dass die Doppelbindungen dieser Verbindungen durch Hydrierung, Dihydroxylierung oder Epoxidierung funktionalisiert werden k{\"o}nnen. Auf diesem Wege konnte u. a. eine dem Diabetesmedikament Dapagliflozin {\"a}hnliche Verbindung hergestellt werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurden Arylallylchromanone durch die MATSUDA-HECK-Reaktion von verschiedenen 8-Allylchromanonen mit Diazoniumsalzen dargestellt. Dabei konnte beobachtet werden, dass eine MOM-Schutzgruppe in 7-Position der Molek{\"u}le die Darstellung von Produktgemischen unterdr{\"u}ckt und jeweils nur eine der m{\"o}glichen Verbindungen gebildet wird. Die Lage der Doppelbindung konnte mittels 2D-NMR-Untersuchungen lokalisiert werden. In Kooperation mit der theoretischen Chemie sollte durch Berechnungen untersucht werden, wie die beobachteten Verbindungen entstehen. Durch eine auftretende Wechselwirkung innerhalb des Molek{\"u}ls konnte allerdings keine explizite Aussage getroffen werden. Im Anschluss sollten die erhaltenen Verbindungen in einer allylischen Oxidation zu Chalkonen umgesetzt werden. Die Ruthenium-katalysierten Methoden zeigten u. a. keine Eignung. Es konnte allerdings eine metallfreie, Mikrowellen-unterst{\"u}tzte Methode erfolgreich erprobt werden, sodass die Darstellung einiger Vertreter dieser physiologisch aktiven Stoffklasse gelang.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Menski2019,
  author    = {Menski, Antonia Isabell},
  title     = {Europium als strukturelle Sonde zur Analyse neuartiger Materialien},
  doi       = {10.25932/publishup-42714},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-427141},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {181},
  year      = {2019},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit wird anhand von neuartigen Materialien das Potential der Europium-Lumineszenz f{\"u}r die strukturelle Analyse dargestellt. Bei diesen Materialien handelt es sich zum einen um Nanopartikel mit Matrizes aus mehreren Metall-Mischoxiden und Dotierungen durch die Sonde Europium und zum anderen um Metallorganische Netzwerke (MOFs), die mit Neodym , Samarium- und Europium-Ionen beladen sind. Die Synthese der aus der Kombination von Metalloxiden enthaltenen Nanopartikel ist unter milden Bedingungen mithilfe von speziell daf{\"u}r hergestellten Reagenzien erfolgt und hat zu sehr kleinen, amorphen Nanopartikeln gef{\"u}hrt. Durch eine nachfolgende Temperaturbehandlung hat sich die Kristallinit{\"a}t erh{\"o}ht. Damit verbunden haben sich auch die Kristallstruktur sowie die Position des Dotanden Europium ver{\"a}ndert. W{\"a}hrend die etablierte Methode der R{\"o}ntgendiffraktometrie einen Blick auf das Kristallgitter als Gesamtes erm{\"o}glicht, so trifft die Lumineszenz des Europiums durch die Sichtbarkeit einzelner Stark-Aufspaltungen Aussagen {\"u}ber dessen lokale Symmetrien. Die Symmetrie wird durch Sauerstofffehlstellen ver{\"a}ndert, welche die Sauerstoffleitf{\"a}higkeit der Nanopartikel beeinflussen. Diese ist f{\"u}r die Anwendung als Katalysatoren in industriellen Prozessen und ebenso als Sensoren und Therapeutika in biologischen Systemen von Bedeutung. Zur ersten katalytischen Charakterisierung werden die Proben mittels Temperatur-programmierter Reduktion untersucht. Des Weiteren werden die Mischoxid-Nanopartikel auch hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit als Matrix in Aufkonversionsprozessen untersucht. Die Metallorganischen Netzwerke eignen sich aufgrund ihrer mikropor{\"o}sen Struktur f{\"u}r Anwendungen in der Speicherung gleichermaßen von Nutzgasen wie auch von Schadstoffen. Ebenfalls ist eine biologische Anwendung denkbar, die insbesondere den Bereich der drug delivery-Reagenzien betrifft. Erfolgt in die mikropor{\"o}sen Strukturen der Metallorganischen Netzwerke die Einlagerung von Lanthanoid-Ionen, so k{\"o}nnen diese bei der entsprechenden Kombination als Weißlicht-Emittierer fungieren. Dabei ist neben den Verh{\"a}ltnissen zwischen den Lanthanoid-Ionen auch die genaue Position innerhalb des Netzwerks sowie die Distanz zu anderen Ionen von Interesse. Zur Untersuchung dieser Fragestellungen wird die Umgebungssensitivit{\"a}t der Europium-Lumineszenz ausgenutzt. Die auf diese Weise festgestellte Formiat-Bildung h{\"a}ngt von zahlreichen Parametern ab. Insgesamt stellt sich die im Rahmen dieser Arbeit verwendete Methodik des Einsatzes von Europium als strukturelle Sonde in h{\"o}chstem Maße vielseitig dar und zeigt seine gr{\"o}ßte St{\"a}rke in der Kombination mit weiteren Methoden der Strukturanalytik. Die auf diese Weise genauestens charakterisierten neuartigen Materialien k{\"o}nnen nun gezielt und anwendungsfokussiert weiterentwickelt werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{SchulteOsseili2019,
  author    = {Schulte-Osseili, Christine},
  title     = {Vom Monomer zum Glykopolymer},
  doi       = {10.25932/publishup-43216},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-432169},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xiii, 149},
  year      = {2019},
  abstract  = {Glykopolymere sind synthetische und nat{\"u}rlich vorkommende Polymere, die eine Glykaneinheit in der Seitenkette des Polymers tragen. Glykane sind durch die Glykan-Protein-Wechselwirkung verantwortlich f{\"u}r viele biologische Prozesse. Die Beteiligung der Glykanen in diesen biologischen Prozessen erm{\"o}glicht das Imitieren und Analysieren der Wechselwirkungen durch geeignete Modellverbindungen, z.B. der Glykopolymere. Dieses System der Glykan-Protein-Wechselwirkung soll durch die Glykopolymere untersucht und studiert werden, um die spezifische und selektive Bindung der Proteine an die Glykopolymere nachzuweisen. Die Proteine, die in der Lage sind, Kohlenhydratstrukturen selektiv zu binden, werden Lektine genannt. In dieser Dissertationsarbeit wurden verschiedene Glykopolymere synthetisiert. Dabei sollte auf einen effizienten und kosteng{\"u}nstigen Syntheseweg geachtet werden. Verschiedene Glykopolymere wurden durch funktionalisierte Monomere mit verschiedenen Zuckern, wie z.B. Mannose, Laktose, Galaktose oder N-Acetyl-Glukosamin als funktionelle Gruppe, hergestellt. Aus diesen funktionalisierten Glykomonomeren wurden {\"u}ber ATRP und RAFT-Polymerisation Glykopolymere synthetisiert. Die erhaltenen Glykopolymere wurden in Diblockcopolymeren als hydrophiler Block angewendet und die Selbstassemblierung in w{\"a}ssriger L{\"o}sung untersucht. Die Polymere formten in w{\"a}ssriger L{\"o}sung Mizellen, bei denen der Zuckerblock an der Oberfl{\"a}che der Mizellen sitzt. Die Mizellen wurden mit einem hydrophoben Fluoreszenzfarbstoff beladen, wodurch die CMC der Mizellenbildung bestimmt werden konnte. Außerdem wurden die Glykopolymere als Oberfl{\"a}chenbeschichtung {\"u}ber „Grafting from" mit SI-ATRP oder {\"u}ber „Grafting to" auf verschiedene Oberfl{\"a}chen gebunden. Durch die glykopolymerbschichteten Oberfl{\"a}chen konnte die Glykan Protein Wechselwirkung {\"u}ber spektroskopische Messmethoden, wie SPR- und Mikroring Resonatoren untersucht werden. Hierbei wurde die spezifische und selektive Bindung der Lektine an die Glykopolymere nachgewiesen und die Bindungsst{\"a}rke untersucht. Die synthetisierten Glykopolymere k{\"o}nnten durch Austausch der Glykaneinheit f{\"u}r andere Lektine adressierbar werden und damit ein weites Feld an anderen Proteinen erschließen. Die biovertr{\"a}glichen Glykopolymere w{\"a}ren alternativen f{\"u}r den Einsatz in biologischen Prozessen als Transporter von Medikamenten oder Farbstoffe in den K{\"o}rper. Außerdem k{\"o}nnten die funktionalisierten Oberfl{\"a}chen in der Diagnostik zum Erkennen von Lektinen eingesetzt werden. Die Glykane, die keine selektive und spezifische Bindung zu Proteinen eingehen, k{\"o}nnten als antiadsorptive Oberfl{\"a}chenbeschichtung z.B. in der Zellbiologie eingesetzt werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schulze2018,
  author    = {Schulze, Sven},
  title     = {Entwicklung und Charakterisierung optischer Biosensorplattformen basierend auf photonischen Kristallen und Faser-Bragg-Gitter},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-422139},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xviii, 149, A-23, B-2, C-8},
  year      = {2018},
  abstract  = {In dieser Arbeit steht die Entwicklung einer Sensorplattform f{\"u}r biochemische Anwendungen, welche auf einem optischen Detektionsprinzips beruht, im Vordergrund. W{\"a}hrend der Entwicklung wurden zwei komplement{\"a}re Konzeptideen behandelt, zum einen ein Sensor, der auf photonischen Kristallen und Wellenleiterstrukturen basiert und zum anderen einen faserbasierten Sensor, der chemisch modifizierte Faser-Bragg-Gitter enth{\"a}lt. Das optische Detektionsprinzip in beiden Sensorideen ist die resultierende Brechungsindex{\"a}nderung als messbare physikochemische Kenngr{\"o}ße. Das aus der Natur bekannte Ph{\"a}nomen der photonischen Kristalle, das u. a. bei Opalen und bei Schmetterlingen zu finden ist, wurde bereits 1887 von Lord Rayleigh beschrieben. Er beschrieb die optischen Eigenschaften von periodischen mehrschichtigen Filmen, welche als vereinfachtes Modell eines eindimensionalen photonischen Kristalls verstanden werden k{\"o}nnen. Die Periodizit{\"a}t der Brechungsindex{\"a}nderung resultiert in einem optischen Filter f{\"u}r Frequenzen in einem bestimmten spektralen Bereich, weshalb dann dort keine Lichtausbreitung mehr m{\"o}glich ist. Wird dieses System aber durch eine Defektstelle in der Brechungsindexperiodizit{\"a}t gest{\"o}rt, sodass daraus zwei perfekt periodische Systeme entstehen, ist die Lichtausbreitung f{\"u}r eine bestimmte Frequenz dennoch m{\"o}glich. In der Folge resultiert daraus ein schmalbandiges Signal im Transmissionsspektrum. Die erlaubte Frequenz ist dabei u. a. abh{\"a}ngig vom Brechungsindexunterschied des periodischen Systems, d.h. Ver{\"a}nderung des Brechungsindexes einer Schicht f{\"u}hrt zu einer spektralen Verschiebung der erlaubten Frequenz, dadurch kann dieses Sensorkonzept f{\"u}r biochemische Sensorik ausgenutzt werden [1]. Diese Entwicklung des auf photonischen Kristallen basierenden Sensors war eine Kooperation mit dem Industriepartner „Nanoplus GmbH". In der Doktorarbeit wurden Simulationen und praktischen Arbeiten zur Designentwicklung des Sensors und die Arbeiten an einem ersten Modellaufbau f{\"u}r die biochemischen Anwendungen durchgef{\"u}hrt. F{\"u}r den faserbasierten Sensor wurden Faser-Bragg-Gitter in den Faserkern hineingeschrieben. Hill et al. entdeckten 1978, dass solche Gitterstrukturen genau wie photonische Kristalle als optische Filter fungieren [2]. Die Gitter bestehen dabei aus {\"A}nderungen des Brechungsindexes im Faserkern. Im Laufe der n{\"a}chsten vierzig Jahren wurden verschiedene Einschreibetechniken und Gitterstrukturen entwickelt, weshalb die Eigenschaften der jeweiligen Gitterstrukturen variieren. Eine solche Gitterstruktur sind u. a. die Faser-Bragg-Gitter, deren Gitterperiode, d. h. die Abst{\"a}nde der Brechungsindexmodifikationen, sich im Nanometer- bis Mikrometerbereich befinden. Aufgrund der kleinen Gitterperiode wird eine r{\"u}ckw{\"a}rtsf{\"u}hrende Welle im Kern f{\"u}r eine bestimmte Frequenz bzw. Wellenl{\"a}nge, der Bragg-Wellenl{\"a}nge, erzeugt. Im Endeffekt resultiert daraus ein schmalbandiges Signal sowohl im Transmissionsspektrum, als auch im Reflexionsspektrum. Die Resonanzwellenl{\"a}nge ist dabei proportional zu der Gitterperiode und dem effektiven Brechungsindex, welcher vom Brechungsindex des Kerns und des kernumgebenen Materials abh{\"a}ngig ist. Letztlich eignet sich diese Technik f{\"u}r physikochemische Sensorik. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Gitter mit Hilfe einer relativen neuen Herstellungsmethode in die Fasern geschrieben [3]. Anschließend stand die Entwicklung eines Biosensors im Vordergrund, wobei zun{\"a}chst ein Protokoll zum {\"A}tzen der Faser mit Flusss{\"a}ure entwickelt worden ist, dass das System sensitiv zum umgebenen Brechungsindex macht. Am Ende wurde ein Modellaufbau realisiert, indem ein Modellsystem, hier die Detektion vom C-reaktiven Protein mittels spezifischen einzelstr{\"a}ngigen DNS-Aptameren, erfolgreich getestet und quantifiziert worden ist. 1 Mandal, S.; Erickson, D. Nanoscale Optofluidic Sensor Arrays. Opt. Express 2008, 16 (3), 1623-1631. 2 Hill, K. O.; Fujii, Y.; Johnson, D. C.; Kawasaki, B. S. Photosensitivity in Optical Fiber Waveguides: Application to Reflection Filter Fabrication. Appl. Phys. Lett. 1978, 32 (10), 647-649. 3 Mart{\´i}nez, A.; Dubov, M.; Khrushchev, I.; Bennion, I. Direct Writing of Fibre Bragg Gratings by Femtosecond Laser. Electron. Lett. 2004, 40 (19), 1170.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Walther2018,
  author    = {Walther, Sebastian},
  title     = {Funktionalisierung von {\"O}ls{\"a}uremethylester und Alkydharzen f{\"u}r die photoinduzierte radikalische Polymerisation im UV Bereich},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-421467},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {136},
  year      = {2018},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit behandelt die Synthese und Charakterisierung von funktionalisierten Alkydharzen und die photoinduzierte Polymerisation dieser unter Einsatz einer Quecksilberdampflampe oder einer UV LED mit unterschiedlicher Lichtintensit{\"a}t. Der Fokus dieser Arbeit bestand in der gezielten Substitution der internalen Doppelbindungen der Fetts{\"a}ureester durch reaktivere Gruppen, wie Acrylate oder Methacrylate, welche f{\"u}r Alkydharze in dieser Form so in der Literatur nicht beschrieben sind. Untersuchungen des Polymerisationsverhaltens dieser funktionalisierten Harze wurden mit der Photo DSC durchgef{\"u}hrt, wobei Bis - (4 - methoxybenzoyl) diethylgermanium als Photoinitiator diente. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass die Harze radikalisch polymerisiert werden k{\"o}nnen und eine geringere Abh{\"a}ngigkeit von der Umgebungsatmosph{\"a}re (Luftsauerstoff bzw. Stickstoff) vorliegt. Dies ist so in der Literatur f{\"u}r funktionalisierte Alkydharze nicht bekannt. Abmischungen von unterschiedlichen Monomeren und funktionalisierten Harzen bewirkten eine Steigerung der Viskosit{\"a}t sowie eine Verringerung der Sauerstoffinhibierung im Zuge der photoinduzierten Polymerisation unter Luftsauerstoff f{\"u}r die Quecksilberdampflampe und der UV LED. Zur Untersuchung der sauerstoffinhibierenden Wirkung der Harze sind Synthesen unterschiedlicher, funktionalisierter {\"O}ls{\"a}uremethylester als Modellsubstanzen durchgef{\"u}hrt worden. Ein verbessertes Polymerisationsverhalten und eine geringe Abh{\"a}ngigkeit von der Umgebungsatmosph{\"a}re konnte f{\"u}r die Modelle nachgewiesen werden. Zur Aufkl{\"a}rung des verbesserten Polymerisationsverhaltens sind gezielt Substituenten (Imidazol, Brom, Alkohol, Acetat) in den funktionalisierten {\"O}ls{\"a}uremethylester eingebaut worden, um den Einfluss dieser aufzuzeigen. Im Rahmen dieser Synthesen sind neuartige Strukturen synthetisiert worden, welche so in der Literatur nicht beschrieben sind. Die Gegen{\"u}berstellung der Polymerisationszeit, der Umsatz der (Meth-)Acrylatgruppen sowie die Zeit zum Erreichen der maximalen Polymerisationsgeschwindigkeit unter Verwendung von unterschiedlichen UV Lichtquellen hat einen Einfluss der Substituenten auf das Polymerisationsverhalten gezeigt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Roder2018,
  author    = {Roder, Phillip},
  title     = {Kombination von Fluoreszenzmikroskopie und Rasterkraftmikroskopie zur Aufkl{\"a}rung physiologischer Prozesse in lebenden Zellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-419806},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xvi, 113},
  year      = {2018},
  abstract  = {Innerhalb dieser Doktorarbeit wurde eine neuartige Mikromanipulationstechnik f{\"u}r die lokale Fl{\"u}ssigkeitsabgabe am komplexen Dr{\"u}sengewebe der Schabe P. americana charakterisiert und f{\"u}r die damit verbundene gezielte Manipulation von einzelnen Zellen in einem Zellkomplex (Gewebe) angewandt. Bei dieser Mikromanipulationstechnik handelt es sich um die seit 2009 bekannte nanofluidische Rasterkraftmikroskopie (FluidFM = fluidic force microscopy). Dabei werden sehr kleine mikrokan{\"a}lige Rasterkraftspitzen bzw. Mikro-/Nanopipetten mit einer {\"O}ffnung zwischen 300 nm und 2 µm verwendet, mit denen es m{\"o}glich ist, sehr kleine Volumina im Pikoliter- bis Femtoliter-Bereich (10-12 L - 10-15 L) gezielt und ortsgenau abzugeben. Das Ziel dieser Arbeit war die Analyse zellul{\"a}rer Prozesse, wie z. B. Zell-Zell-Kommunikation oder Signalweiterleitung, zwischen benachbarten Zellen unter Zuhilfenahme der Fluoreszenzmikroskopie. Mit dieser Methode k{\"o}nnen die Zellen und ihre Bestandteile mittels vorheriger Farbstoffbeladung unter einem Mikroskop mit hohem Kontrast optisch dargestellt werden. Mit Hilfe der Fluoreszenzmikroskopie sollten schlussendlich die zellul{\"a}ren Reaktionen innerhalb des Gewebes nach der lokalen Manipulation visualisiert werden. Zun{\"a}chst wurde die Anwendung des Systems an Luft und w{\"a}ssriger Umgebung beschrieben. In diesem Zusammenhang wurde eine Reinigungs- und Beladungsmethode entwickelt, mit der es m{\"o}glich war, die kostspieligen Mikro-/Nanopipetten zu reinigen und anschließend mehrmals wiederzuverwenden. Hierzu wurde eine alternative Methode getestet, mit der das Diffusionsverhalten von Farbstoffmolek{\"u}len in unterschiedlichen Medien untersucht werden kann. Des Weiteren wurden die Systemparameter optimiert, welche n{\"o}tig sind, um zwischen der Probenoberfl{\"a}che und der Pipette einen guten Pipetten{\"o}ffnungs-abschluss zu erhalten. Dieser Abschluss ist essentiell, damit die abgegebene Fl{\"u}ssigkeit ausschließlich in der Abgaberegion mit der Probe wechselwirkt und die darauffolgenden Reaktionen nur innerhalb des Gewebes erfolgen, da ansonsten die Zell-Zell-Signalweiterleitung zwischen den Zellen nicht eindeutig nachvollzogen werden kann. Diese interzellul{\"a}re Kommunikation wurde anhand zweier sekund{\"a}rer Botenstoffe (Ca2+ und NO) untersucht. Hierbei war es m{\"o}glich einzelne lokale Reaktionen zu detektieren, welche sich {\"u}ber weitere Zellen ausbreiteten. Schlussendlich wurde die Fertigung einer speziellen Injektionspipette beschrieben, welche an zwei biologischen Systemen getestet wurde.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Strunk2018,
  author    = {Strunk, David},
  title     = {Gewinnung phenolischer Komponenten aus dem Birkenstamm als Rohstoffquelle f{\"u}r die Synthese eines neuen substituierten Phenylmethacrylats und dessen Polymerisation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-409228},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VIII, 157},
  year      = {2018},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit werden Wege zur Gewinnung verschiedener phenolischer Substanzen wie Lignin, Diarylheptanoide und 4-(3-Oxobutyl)phenol (Himbeerketon) aus dem Stamm der H{\"a}ngebirke (Betula pendula) aufgezeigt. Durch Methacrylierung des 4-(3-Oxobutyl)phenols wurde ein Monomer erzeugt, welches mittels freier radikalischer Masse- und L{\"o}sungspolymerisation, sowie enzymatischer Polymerisation polymerisiert werden kann. Eine erste Isolierung von Bestandteilen wurde durch Extraktion von Innenholz bzw. Rinde mit Methanol erzielt. Die in Methanol unl{\"o}slichen Bestandteile des Innenholzes und der Rinde wurden anschließend mit ausgew{\"a}hlten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten extrahiert. Es wurde ein Verfahren zum selektiven Trennen der mit diesen ionischen Fl{\"u}ssigkeiten extrahierten Bestandteile in Cellulose, Hemicellulose, Lignin und mit Ethylacetat extrahierbare Bestandteile entwickelt. Hierdurch war es m{\"o}glich, sowohl die verwendeten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten als auch das Innenholz und die Rinde hinsichtlich ihres Extraktionsverhaltens miteinander zu vergleichen. Ferner wurden verschiedene Strategien aufgezeigt, um insgesamt drei Spezies an Diarylheptanoiden aus dem methanolischen Extrakt der Rinde zu isolieren. Eines der gefundenen Diarylheptanoide (5 Hydroxy-1,7-bis(4-hydroxyphenyl)-3-heptanon) wurde via Retroaldolreaktion in 4 (3 Oxobutyl)phenol (Himbeerketon) und 3 (4 Hydroxyphenyl)propanal gespalten. Es wurde die Verwendung des 4-(3-Oxobutyl)phenol als Monomerbestandteil untersucht. Hierf{\"u}r wurde 4-(3-Oxobutyl)phenylmethacrylat synthetisiert und Wege zur Reinigung mittels S{\"a}ulenchromatographie und Umkristallisation aufgezeigt. Anschließend wurde Poly(4-(3-oxobutyl)phenylmethacrylat) (PObMA) und Polybenzylmethacrylats (PBzMA) aus Massen- und L{\"o}sungspolymerisation hergestellt. Die Ausbeuten an PObpMA im Vergleich zum PBzMA liegen bei gleichen Reaktionsbedingungen auf gleichem Niveau. Im Kontrast hierzu ist der Polymerisationsgrad aus freier radikalischer Polymerisation in Masse des PObpMA im Vergleich zum PBzMA um den Faktor 3,7 gr{\"o}ßer. Die Glas{\"u}bergangstemperaturen des PObpMA liegen bei gleichen Reaktionsbedingungen sowohl bei freier radikalischer Polymerisation in Masse, als auch bei L{\"o}sungspolymerisation {\"u}ber denen des PBzMA. Dar{\"u}ber hinaus wurde die Polymerisation von 4-(3-Oxobutyl)phenylmethacrylat und Benzylmethacrylat mit einem Initiatorsystem bestehend aus Meerrettichperoxidase, Acetylaceton und Wasserstoffperoxid bei Raumtemperatur beschrieben. Die mit enzymatischem Initiatorsystem erzeugten Produkte zeigten starke {\"U}bereinstimmung mit Produkten aus L{\"o}sungspolymerisationen, welche mit Azobis(isobutyronitril) initiiert wurden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Grunert2018,
  author    = {Grunert, Bianca},
  title     = {Entwicklung von Markierungsreagenzien f{\"u}r die bildgebende Diagnostik},
  doi       = {10.25932/publishup-42283},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-422830},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {155},
  year      = {2018},
  abstract  = {Die intrazellul{\"a}re Markierung mit geeigneten Reagenzien erm{\"o}glicht ihre bildgebende Darstellung in lebenden Organismen. Dieses Verfahren (auch „Zell-Tracking" genannt) wird in der Grundlagenforschung zur Entwicklung zellul{\"a}rer Therapien, f{\"u}r die Erforschung pathologischer Prozesse, wie der Metastasierung, sowie f{\"u}r Therapiekontrollen eingesetzt. Besondere Bedeutung haben in den letzten Jahren zellul{\"a}re Therapien mit Stammzellen erlangt, da sie großes Potential bei der Regeneration von Geweben bei Krankheiten wie Morbus Parkinson oder Typ-1-Diabetes versprechen. F{\"u}r die Entwicklung einer zellul{\"a}ren Therapie sind Informationen {\"u}ber den Verbleib der applizierten Zellen in vivo (Homing-Potential), {\"u}ber ihre Zellphysiologie sowie {\"u}ber die Entstehung m{\"o}glicher Entz{\"u}ndungen notwendig. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher die Synthese von Markierungsreagenzien, die nicht nur eine effiziente Zellmarkierung erm{\"o}glichen, sondern einen synergistischen Effekt hinsichtlich des modalit{\"a}ts{\"u}bergreifenden Einsatzes in den bildgebenden Verfahren MRT und Laser-Ablation(LA)-ICP-MS erlauben. Die MRT-Bildgebung erm{\"o}glicht die nicht invasive Nachverfolgung markierter Zellen in vivo und die LA-ICP-MS die anschließende ex vivo Analytik zur Darstellung der Elementverteilung (Bioimaging) in einer Biopsieprobe oder in einem Gewebeschnitt. F{\"u}r diese Zwecke wurden zwei verschiedene Markierungsreagenzien mit dem kontrastgebenden Element Gadolinium synthetisiert. Gadolinium eignet sich aufgrund seines hohen magnetischen Moments hervorragend f{\"u}r die MRT-Bildgebung und da es in Biomolek{\"u}len nicht nat{\"u}rlich vorkommt, konnten die Reagenzien gleichermaßen f{\"u}r die Zellmarkierung und das Bioimaging mit der LA-ICP-MS untersucht werden. F{\"u}r die Synthese eines makromolekularen Reagenzes wurde das kommerziell verf{\"u}gbare Dendrimer G5-PAMAM {\"u}ber bifunktionelle Linker mit dem Chelator DOTA funktionalisiert, um anschließend Gadolinium zu komplexieren. Ein zweites, nanopartikul{\"a}res Reagenz wurde {\"u}ber eine Solvothermal-Synthese erhalten, bei der Ln:GdVO4-Nanokristalle mit einer funktionellen Polyacryls{\"a}ure(PAA)-H{\"u}lle dargestellt wurden. Die Dotierung der Ln:GdVO4-PAA Nanokristalle mit verschiedenen Lanthanoiden (Ln=Eu, Tb) zeigte ihre prinzipielle Multiplexf{\"a}higkeit in der LA-ICP-MS. Beide Markierungsreagenzien zeichneten sich durch gute Biovertr{\"a}glichkeiten und r1-Relaxivit{\"a}ten aus, was zudem ihr Potential f{\"u}r Anwendungen als pr{\"a}klinische „blood-pool" MRT-Kontrastmittel belegte. Die Untersuchung der Zellmarkierung erfolgte anhand einer Tumorzelllinie und einer Stammzelllinie, wobei beide Zellarten erfolgreich intrazellul{\"a}r mit beiden Reagenzien markiert wurden. Nach der Zellmarkierung veranschaulichte die in vitro MRT-Bildgebung von Zell-Phantomen eine deutlichere Kontrastverst{\"a}rkung der Zellen nach der Markierung mit den Nanokristallen im Vergleich zum kommerziellen Kontrastmittel Magnevist®. Die hohe Effizienz der Zellmarkierung mit den Nanokristallen und die damit verbundenen hohen Signalintensit{\"a}ten in einer einzelnen Zelle erlaubten beim Bioimaging mit der LA-ICP-MS, Messungen bis zu einer Aufl{\"o}sung von 4 µm Laser Spot Size. Nach der Zellmarkierung mit den DOTA(Gd3+)-funktionalisierten G5-PAMAM Dendrimeren waren hingegen Aufnahmen mit der LA-ICP-MS nur bis zu einer Aufl{\"o}sung von 12 µm Laser Spot Size m{\"o}glich. Insgesamt waren die Ln:GdVO4-PAA Nanokristalle mit gr{\"o}ßerer Ausbeute und kosteng{\"u}nstiger herstellbar als die DOTA(Gd3+)-funktionalisierten G5-PAMAM Dendrimere und zeigten zudem eine effizientere Zellmarkierung. Die Ln:GdVO4-PAA Nanokristalle erscheinen somit f{\"u}r das Zell-Tracking als besonders vielversprechend. Darauf aufbauend wurden die Nanokristalle zur Etablierung der Antik{\"o}rper-Konjugation ausgew{\"a}hlt, was sie f{\"u}r die molekulare in vivo Bildgebung sowie f{\"u}r die Immuno-Bildgebung von Gewebeschnitten oder Biopsie-Proben mit der LA-ICP-MS anwendbar macht.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schulze2017,
  author    = {Schulze, Nicole},
  title     = {Neue Templatphasen zur anisotropen Goldnanopartikelherstellung durch den Einsatz strukturbildender Polymere},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-409515},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 117, xv},
  year      = {2017},
  abstract  = {Ziel der vorliegenden Arbeit war die Synthese und Charakterisierung von anisotropen Goldnanopartikeln in einer geeigneten Polyelektrolyt-modifizierten Templatphase. Der Mittelpunkt bildet dabei die Auswahl einer geeigneten Templatphase, zur Synthese von einheitlichen und reproduzierbaren anisotropen Goldnanopartikeln mit den daraus resultierenden besonderen Eigenschaften. Bei der Synthese der anisotropen Goldnanopartikeln lag der Fokus in der Verwendung von Vesikeln als Templatphase, wobei hier der Einfluss unterschiedlicher strukturbildender Polymere (stark alternierende Maleamid-Copolymere PalH, PalPh, PalPhCarb und PalPhBisCarb mit verschiedener Konformation) und Tenside (SDS, AOT - anionische Tenside) bei verschiedenen Synthese- und Abtrennungsbedingungen untersucht werden sollte. Im ersten Teil der Arbeit konnte gezeigt werden, dass PalPhBisCarb bei einem pH-Wert von 9 die Bedingungen eines R{\"o}hrenbildners f{\"u}r eine morphologische Transformation von einer vesikul{\"a}ren Phase in eine r{\"o}hrenf{\"o}rmige Netzwerkstruktur erf{\"u}llt und somit als Templatphase zur formgesteuerten Bildung von Nanopartikeln genutzt werden kann. Im zweiten Teil der Arbeit wurde dargelegt, dass die Templatphase PalPhBisCarb (pH-Wert von 9, Konzentration von 0,01 wt.\%) mit AOT als Tensid und PL90G als Phospholipid (im Verh{\"a}ltnis 1:1) die effektivste Wahl einer Templatphase f{\"u}r die Bildung von anisotropen Strukturen in einem einstufigen Prozess darstellt. Bei einer konstanten Synthesetemperatur von 45 °C wurden die besten Ergebnisse bei einer Goldchloridkonzentration von 2 mM, einem Gold-Templat-Verh{\"a}ltnis von 3:1 und einer Synthesezeit von 30 Minuten erzielt. Ausbeute an anisotropen Strukturen lag bei 52 \% (Anteil an dreieckigen Nanopl{\"a}ttchen von 19 \%). Durch Erh{\"o}hung der Synthesetemperatur konnte die Ausbeute auf 56 \% (29 \%) erh{\"o}ht werden. Im dritten Teil konnte durch zeitabh{\"a}ngige Untersuchungen gezeigt werden, dass bei Vorhandensein von PalPhBisCarb die Bildung der energetisch nicht bevorzugten Pl{\"a}ttchen-Strukturen bei Raumtemperatur initiiert wird und bei 45 °C ein Optimum annimmt. Kintetische Untersuchungen haben gezeigt, dass die Bildung dreieckiger Nanopl{\"a}ttchen bei schrittweiser Zugabe der Goldchlorid-Pr{\"a}kursorl{\"o}sung zur PalPhBisCarb enthaltenden Templatphase durch die Dosierrate der vesikul{\"a}ren Templatphase gesteuert werden kann. In umgekehrter Weise findet bei Zugabe der Templatphase zur Goldchlorid-Pr{\"a}kursorl{\"o}sung bei 45 °C ein {\"a}hnlicher, kinetisch gesteuerter Prozess der Bildung von Nanodreiecken statt mit einer maximalen Ausbeute dreieckigen Nanopl{\"a}ttchen von 29 \%. Im letzten Kapitel erfolgten erste Versuche zur Abtrennung dreieckiger Nanopl{\"a}ttchen von den {\"u}brigen Geometrien der gemischten Nanopartikell{\"o}sung mittels tensidinduzierter Verarmungsf{\"a}llung. Bei Verwendung von AOT mit einer Konzentration von 0,015 M wurde eine Ausbeute an Nanopl{\"a}ttchen von 99 \%, wovon 72 \% dreieckiger Geometrien hatten, erreicht.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{John2017,
  author    = {John, Daniela},
  title     = {Herstellung anisotroper Kolloide mittels templatgesteuerter Assemblierung und Kontaktdruckverfahren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-398270},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xiii, 122, XVII},
  year      = {2017},
  abstract  = {Diese Arbeit befasste sich mit neuen Konzepten zur Darstellung anisotroper Partikelsysteme durch Anordnung von funktionalisierten Partikeln unter Zuhilfenahme etablierter Methoden wie der templatgest{\"u}tzten Assemblierung von Partikeln und dem Mikrokontaktdruck. Das erste Teilprojekt besch{\"a}ftigte sich mit der kontrollierten Herstellung von Faltenstrukturen im Mikro- bis Nanometerbereich. Die Faltenstrukturen entstehen durch die Relaxation eines Systems bestehend aus zwei {\"u}bereinander liegender Schichten unterschiedlicher Elastizit{\"a}t. In diesem Fall wurden Falten auf einem elastischen PDMS-Substrat durch Generierung einer Oxidschicht auf der Substratoberfl{\"a}che mittels Plasmabehandlung erzeugt. Die Dicke der Oxidschicht, die {\"u}ber verschiedene Parameter wie Behandlungszeit, Prozessleistung, Partialdruck des plasmaaktiven Gases, Vernetzungsgrad, Deformation sowie Substratdicke einstellbar war, bestimmte Wellenl{\"a}nge und Amplitude der Falten. Das zweite Teilprojekt hatte die Darstellung komplexer, kolloidaler Strukturen auf Basis supramolekularer Wechselwirkungen zum Ziel. Dazu sollte vor allem die templatgest{\"u}tzte Assemblierung von Partikeln sowohl an fest-fl{\"u}ssig als auch fl{\"u}ssig-fl{\"u}ssig Grenzfl{\"a}chen genutzt werden. F{\"u}r Erstere sollten die in Teilprojekt 1 hergestellten Faltenstrukturen als Templat, f{\"u}r Letztere Pickering-Emulsionen zur Anwendung kommen. Im ersten Fall wurden verschiedene, modifizierte Silicapartikel und Magnetitnanopartikel, deren Gr{\"o}ße und Oberfl{\"a}chenfunktionalit{\"a}t (Cyclodextrin-, Azobenzol- und Arylazopyrazolgruppen) variierte, in Faltenstrukturen angeordnet. Die Anordnung hing dabei nicht nur vom gew{\"a}hlten Verfahren, sondern auch von Faktoren wie der Partikelkonzentration, der Oberfl{\"a}chenladung oder dem Gr{\"o}ßenverh{\"a}ltnis der Partikel zur Faltengeometrie ab. Die Kombination von Cyclodextrin (CD)- und Arylazopyrazol-modifizierten Partikeln erm{\"o}glichte, auf Basis einer Wirt-Gast-Wechselwirkung zwischen den Partikeltypen und einer templatgesteuerten Anordnung, die Bildung komplexer und strukturierter Formen in der Gr{\"o}ßenordnung mehrerer Mikrometer. Dieses System kann einerseits als Grundlage f{\"u}r die Herstellung verschiedener Janus-Partikel herangezogen werden, andererseits stellt die gerichtete Vernetzung zweier Partikelsysteme zu gr{\"o}ßeren Aggregaten den Grundstein f{\"u}r neuartige, funktionale Materialien dar. Neben der Anordnung an fest-fl{\"u}ssig Grenzfl{\"a}chen konnte außerdem nachgewiesen werden, dass Azobenzol-funktionalisierte Silicapartikel in der Lage sind, Pickering-Emulsionen {\"u}ber mehrere Monate zu stabilisieren. Die Stabilit{\"a}t und Gr{\"o}ße der Emulsionsphase kann {\"u}ber Parameter, wie das Volumenverh{\"a}ltnis und die Konzentration, gesteuert werden. CD-funktionalisierte Silicapartikel besaßen dagegen keine Grenzfl{\"a}chenaktivit{\"a}t, w{\"a}hrend es CD-basierten Polymeren wiederum m{\"o}glich war, durch die Ausbildung von Einschlusskomplexen mit den hydrophoben Molek{\"u}len der {\"O}lphase stabile Emulsionen zu bilden. Dagegen zeigte die Kombination zwei verschiedener Partikelsysteme keinen oder einen destabilisierenden Effekt bez{\"u}glich der Ausbildung von Emulsionen. Im letzten Teilprojekt wurde die Herstellung multivalenter Silicapartikel mittels Mikrokontaktdruck untersucht. Die Faltenstrukturen wurden dabei als Stempel verwendet, wodurch es m{\"o}glich war, die Patch-Geometrie {\"u}ber die Wellenl{\"a}nge der Faltenstrukturen zu steuern. Als Tinte diente das positiv geladene Polyelektrolyt Polyethylenimin (PEI), welches {\"u}ber elektrostatische Wechselwirkungen auf unmodifizierten Silicapartikeln haftet. Im Gegensatz zum Drucken mit flachen Stempeln fiel dabei zun{\"a}chst auf, dass sich die Tinte bei den Faltenstrukturen nicht gleichm{\"a}ßig {\"u}ber die gesamte Substratfl{\"a}che verteilt, sondern haupts{\"a}chlich in den Faltent{\"a}lern vorlag. Dadurch handelte es sich bei dem Druckprozess letztlich nicht mehr um ein klassisches Mikrokontaktdruckverfahren, sondern um ein Tiefdruckverfahren. {\"U}ber das Tiefdruckverfahren war es dann aber m{\"o}glich, sowohl eine als auch beide Partikelhemisph{\"a}ren gleichzeitig und mit verschiedenen Funktionalit{\"a}ten zu modifizieren und somit multivalente Silicapartikel zu generieren. In Abh{\"a}ngigkeit der Wellenl{\"a}nge der Falten konnten auf einer Partikelhemisph{\"a}re zwei bis acht Patches abgebildet werden. F{\"u}r die Patch-Geometrie, sprich Gr{\"o}ße und Form der Patches, spielten zudem die Konzentration der Tinte auf dem Stempel, das L{\"o}sungsmittel zum Abl{\"o}sen der Partikel nach dem Drucken sowie die Stempelh{\"a}rte eine wichtige Rolle. Da die Stempelh{\"a}rte aufgrund der variierenden Dicke der Oxidschicht bei verschiedenen Wellenl{\"a}ngen nicht kontant ist, wurden f{\"u}r den Druckprozess meist Abg{\"u}sse der Faltensubstrate verwendet. Auf diese Weise war auch die Vergleichbarkeit bei variierender Wellenl{\"a}nge gew{\"a}hrleistet. Neben dem erfolgreichen Nachweis der Modifikation mittels Tiefdruckverfahren konnte auch gezeigt werden, dass {\"u}ber die Komplexierung mit PEI negativ geladene Nanopartikel auf die Partikeloberfl{\"a}che aufgebracht werden k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Berthold2017,
  author    = {Berthold, Thomas},
  title     = {Tannine f{\"u}r nachhaltige und funktionale Kohlenstoffmaterialien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-407564},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {85, xlvi},
  year      = {2017},
  abstract  = {In Zeiten eines sich schnell {\"a}ndernden und vielseitigen Energiemarktes m{\"u}ssen Kohlenstoffmaterialien f{\"u}r verschiedene Anforderungen einsetzbar sein. Dies erfordert flexibel synthetisierbare Kohlenstoffmaterialien bevorzugt aus g{\"u}nstigen und nachhaltigen Kohlenstoffquellen. Es ist allerdings nicht leicht Vorl{\"a}uferverbindungen auszumachen, welche sich einerseits f{\"u}r verschiedene Herstellungsverfahren eignen und deren Kohlenstoffprodukte andererseits in spezifischen Eigenschaften, wie der Struktur, des Stickstoffanteils, der Oberfl{\"a}che und der Porengr{\"o}ßen, eingestellt werden k{\"o}nnen. In diesem Zusammenhang k{\"o}nnen nat{\"u}rliche Polyphenole, etwa {\"u}bersch{\"u}ssige Tannine aus der Weinproduktion, eine neue Welt zu hoch funktionalen und vielseitig einstellbaren Kohlenstoffmaterialien mit hohen Ausbeuten {\"o}ffnen. Das Hauptziel dieser vorliegenden Thesis war es neue funktionale, einstellbare und skalierbare nanostrukturierte Kohlenstoffmaterialien aus Tanninen (insbesondere Tannins{\"a}ure) f{\"u}r unterschiedliche elektrochemische Zwecke zu synthetisieren und zu charakterisieren. Erm{\"o}glicht wurde dies durch unterschiedliche synthetische Herangehensweisen, wie etwa der polymeren Strukturdirektion, dem ionothermalen Templatieren und der weichen Templatierung. An Stelle des weitl{\"a}ufig gebr{\"a}uchlichen, aber kanzerogenen Vernetzungsagens Formaldehyd wurden bei den vorgestellten Synthesen Harnstoff und Thioharnstoff gew{\"a}hlt, um zugleich die synthetisierten Kohlenmaterialien variabel dotieren zu k{\"o}nnen. Daher wurden im ersten Teil der Arbeit die Wechselwirkungen, Reaktionen und thermischen Verhaltensweisen von Tannins{\"a}ure und Mixturen von Tannins{\"a}ure und Harnstoff bzw. Thioharnstoff untersucht, um daraus wichtige Erkenntnisse f{\"u}r die verschiedenen Kohlenstoffsynthesen zu gewinnen. Durch die Verwendung eines polymeren Strukturierungsagenz Pluronic P123 konnten in einer ersten Kohlenstoffsynthese nachhaltige und dotierbare Kohlenstoffpartikel mit Durchmessern im Nanometerbereich aus Tannins{\"a}ure und Harnstoff hergestellt werden. Es konnte dabei gezeigt werden, dass durch die Modifikation der verschiedenen Syntheseparameter die Kohlenstoffnanopartikel gem{\"a}ß ihres gemittelten Partikeldurchmessers, ihrer BET-Oberfl{\"a}che, ihrer Komposition, ihrer Leitf{\"a}higkeit und ihrer chemischen Stabilit{\"a}t einstellbar sind. Dies er{\"o}ffnete die M{\"o}glichkeit diese Kohlenstoffpartikel als alternatives und nachhaltiges Rußmaterial einzusetzen. Weiterhin war es durch die ionothermale Templatierung m{\"o}glich por{\"o}se, dotierte und kontrollierbare Kohlenstoffpartikel mit hohen spezifischen Oberfl{\"a}chen aus den gew{\"a}hlten Pr{\"a}kursorverbindungen zu synthetisieren, die sich f{\"u}r den Einsatz in Superkondensatoren eignen. Auf diesen Erkenntnissen aufbauend konnten mittels der Rotationsbeschichtung por{\"o}se binderfreie und strukturierte Kohlenstofffilme synthetisiert werden, die eine spinodale Struktur aufwiesen. Anhand der Modifikation der Stamml{\"o}sungskonzentration, der Rotationsgeschwindigkeit und der verwendeten Substrate konnten die Filmdicke (100-1000 nm), die Morphologie und Gesamtoberfl{\"a}che gezielt beeinflusst werden. Die erweiterte elektrochemische Analyse zeigte außerdem ein sehr gut zug{\"a}ngliches Porensystem der por{\"o}sen Kohlenstofffilme. Allumfassend konnten demnach verschiedene Synthesewege f{\"u}r Kohlenstoffmaterialien aus Tanninen aufgezeigt werden, die verschiedenartig strukturiert und kontrolliert werden k{\"o}nnen und sich f{\"u}r diverse Anwendungsgebiete eignen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Zuehlke2017,
  author    = {Z{\"u}hlke, Martin},
  title     = {Elektrosprayionisation Ionenmobilit{\"a}tsspektrometrie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-407452},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {viii, 113, XIV},
  year      = {2017},
  abstract  = {Die Elektrosprayionisation (ESI) ist eine der weitverbreitetsten Ionisationstechniken f{\"u}r fl{\"u}ssige Pro-ben in der Massen- und Ionenmobilit{\"a}ts(IM)-Spektrometrie. Aufgrund ihrer schonenden Ionisierung wird ESI vorwiegend f{\"u}r empfindliche, komplexe Molek{\"u}le in der Biologie und Medizin eingesetzt. {\"U}berdies ist sie allerdings f{\"u}r ein sehr breites Spektrum an Substanzklassen anwendbar. Die IM-Spektrometrie wurde urspr{\"u}nglich zur Detektion gasf{\"o}rmiger Proben entwickelt, die haupts{\"a}chlich durch radioaktive Quellen ionisiert werden. Sie ist die einzige analytische Methode, bei der Isomere in Echtzeit getrennt und {\"u}ber ihre charakteristische IM direkt identifiziert werden k{\"o}nnen. ESI wurde in den 90ger Jahren durch die Hill Gruppe in die IM-Spektrometrie eingef{\"u}hrt. Die Kombination wird bisher jedoch nur von wenigen Gruppen verwendet und hat deshalb noch ein hohes Entwick-lungspotential. Ein vielversprechendes Anwendungsfeld ist der Einsatz in der Hochleistungs-fl{\"u}ssigkeitschromatographie (HPLC) zur mehrdimensionalen Trennung. Heutzutage ist die HPLC die Standardmethode zur Trennung komplexer Proben in der Routineanalytik. HPLC-Trennungsg{\"a}nge sind jedoch h{\"a}ufig langwierig und der Einsatz verschiedener Laufmittel, hoher Flussraten, von Puffern, sowie Laufmittelgradienten stellt hohe Anforderungen an die Detektoren. Die ESI-IM-Spektrometrie wurde in einigen Studien bereits als HPLC-Detektor eingesetzt, war dort bisher jedoch auf Flussratensplitting oder geringe Flussraten des Laufmittels beschr{\"a}nkt. In dieser kumulativen Doktorarbeit konnte daher erstmals ein ESI IM-Spektrometer als HPLC-Detektor f{\"u}r den Flussratenbereich von 200-1500 μl/min entwickelt werden. Anhand von f{\"u}nf Publi-kationen wurden (1) {\"u}ber eine umfassende Charakterisierung die Eignung des Spektrometers als HPLC-Detektor festgestellt, (2) ausgew{\"a}hlte komplexe Trenng{\"a}nge pr{\"a}sentiert und (3) die Anwen-dung zum Reaktionsmonitoring und (4, 5) m{\"o}gliche Weiterentwicklungen gezeigt. Erfolgreich konnten mit dem selbst-entwickelten ESI IM-Spektrometer typische HPLC-Bedingungen wie Wassergehalte im Laufmittel von bis zu 90\%, Pufferkonzentrationen von bis zu 10 mM, sowie Nachweisgrenzen von bis zu 50 nM erreicht werden. Weiterhin wurde anhand der komplexen Trennungsg{\"a}nge (24 Pestizide/18 Aminos{\"a}uren) gezeigt, dass die HPLC und die IM-Spektrometrie eine hohe Orthogonalit{\"a}t besitzen. Eine effektive Peakkapazit{\"a}t von 240 wurde so realisiert. Auf der HPLC-S{\"a}ule koeluierende Substanzen konnten {\"u}ber die Driftzeit getrennt und {\"u}ber ihre IM identifi-ziert werden, sodass die Gesamttrennzeiten erheblich minimiert werden konnten. Die Anwend-barkeit des ESI IM-Spektrometers zur {\"U}berwachung chemischer Synthesen wurde anhand einer dreistufigen Reaktion demonstriert. Es konnten die wichtigsten Edukte, Zwischenprodukte und Produkte aller Stufen identifiziert werden. Eine quantitative Auswertung war sowohl {\"u}ber eine kurze HPLC-Vortrennung als auch durch die Entwicklung eines eigenen Kalibrierverfahrens, welches die Ladungskonkurrenz bei ESI ber{\"u}cksichtigt, ohne HPLC m{\"o}glich. Im zweiten Teil der Arbeit werden zwei Weiterentwicklungen des Spektrometers pr{\"a}sentiert. Eine M{\"o}glichkeit ist die Reduzierung des Drucks in den intermedi{\"a}ren Bereich (300 - 1000 mbar) mit dem Ziel der Verringerung der ben{\"o}tigten Spannungen. Mithilfe von Streulichtbildern und Strom-Spannungs-Kurven wurden f{\"u}r geringe Dr{\"u}cke eine verminderte Freisetzung der Analyt-Ionen aus den Tropfen festgestellt. Die Verluste konnten jedoch {\"u}ber h{\"o}here elektrische Feldst{\"a}rken ausgeglichen werden, sodass gleiche Nachweisgrenzen bei 500 mbar und bei 1 bar erreicht wurden. Die zweite Weiterentwicklung ist ein neuartiges Ionentors mit Pulsschaltung, welches eine Verdopplung der Aufl{\"o}sung auf bis zu R > 100 bei gleicher Sensitivit{\"a}t erm{\"o}glichte. Eine denkbare Anwendung im Bereich der Peptidanalytik wurde mit beachtlichen Aufl{\"o}sungen der Peptide von R = 90 gezeigt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Behrends2017,
  author    = {Behrends, Nicole},
  title     = {Funktionalisierte OS(T)K-St{\"a}be und Sensorfluorophore zur optischen Sensorik},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-404213},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {210},
  year      = {2017},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden zum einen erste Oligospiro(thio)ketal (OS(T)K)-basierte Modellsysteme (molekulare Sonden) f{\"u}r abstandsabh{\"a}ngige Messungen mittels F{\"o}rster-Resonanz-Energietransfer (FRET) und zum anderen Sensorfluorophore, basierend auf einem DBD-Fluorophor und BAPTA, zur Messung der intrazellul{\"a}ren Calcium-Konzentration dargestellt. F{\"u}r die Synthese von molekularen Sonden f{\"u}r abstandsabh{\"a}ngige Messungen wurden verschiedenste einfach- und doppelt-markierte OS(T)K-St{\"a}be entwickelt und spektroskopisch untersucht. Die OS(T)K-St{\"a}be, sogenannte molekulare St{\"a}be, dienten als starre Abstandshalter zwischen den Fluorophoren. Als Fluorophore wurden Derivate von 6,7-Dihydroxy-4-methylcoumarin (Donor) und Acyl-DBD (Akzeptor) verwendet, die zusammen ein FRET-Paar bilden. Die Fluorophore wurden so funktionalisiert, dass sie sowohl unbeweglich bzw. „starr", als auch beweglich bzw. „flexibel" an den OS(T)K-Stab gebunden werden konnten. F{\"u}r die Synthese der OS(T)K-St{\"a}be wurden ebenfalls eine Reihe an unterschiedlich langen und kurzen Stabbausteinen synthetisiert. Auf diese Weise wurden eine Vielzahl an verschiedensten einfach- und doppelt-markierten OS(T)K-St{\"a}ben dargestellt, deren Fluorophore sowohl „starr" als auch „flexibel" gebunden sind. Die dargestellten St{\"a}be wurden in verschiedensten L{\"o}sungsmitteln spektroskopisch untersucht, um anschließend das Verhalten in Vesikel, die eine biomimetische Umgebung darstellen, zu beurteilen. Es wurde festgestellt, dass sich die St{\"a}be erfolgreich in die Vesikelmembran einlagerten und hohe FRET-Effizienzen aufweisen. Des Weiteren wurde ein FRET-Paar dargestellt, das sich durch 2-Photonenabsorpion im NIR-Bereich anregen l{\"a}sst. Es wurde in den lebenden Zellen mittels Fluoreszenzlebenszeitmikroskopie (FLIM) untersucht. Zur Untersuchung von intrazellul{\"a}rem Calcium wurden zwei verschiedene DBD-Fluorophore {\"u}ber einen kurzen Linker mit dem Calcium-Chelator BAPTA verkn{\"u}pft. Die dargestellten Fluorophore wurden sowohl in vitro als auch in vivo auf ihre Calcium-Sensitivit{\"a}t {\"u}berpr{\"u}ft. Mittels FLIM wurden in lebenden Zellen die Fluoreszenzlebenszeitverteilungen der Fluorophore nach Calcium-Konzentrations{\"a}nderungen detektiert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Eisold2017,
  author    = {Eisold, Ursula},
  title     = {Cumarin- und DBD-Farbstoffe als Fluoreszenzsonden},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-405833},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {109},
  year      = {2017},
  abstract  = {In dieser Arbeit werden drei Themen im Zusammenhang mit den spektroskopischen Eigenschaften von Cumarin- (Cou) und DBD-Farbstoffen ([1,3]Dioxolo[4,5-f][1,3]benzodioxol) behandelt. Der erste Teil zeigt die grundlegende spektroskopische Charakterisierung von 7-Aminocumarinen und ihre potentielle Anwendung als Fluoreszenzsonde f{\"u}r Fluoreszenzimmunassays. Im zweiten Teil werden mit die photophysikalischen Eigenschaften der Cumarine genutzt um Cou- und DBD-funktionalisierte Oligo-Spiro-Ketal-St{\"a}be (OSTK) und ihre Eigenschaften als Membransonden zu untersuchen. Der letzte Teil besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese und der Charakterisierung von Cou- und DBD-funktionalisierten Polyprolinen als Referenzsysteme f{\"u}r schwefelfunktionalisierte OSTK-St{\"a}be und ihrer Kopplung an Goldnanopartikel. Immunochemische Analysemethoden sind in der klinischen Diagnostik sehr erfolgreich und werden heute auch f{\"u}r die Nahrungsmittelkontrolle und {\"U}berwachung von Umweltfragen mit einbezogen. Dadurch sind sie von großem Interesse f{\"u}r weitere Forschungen. Unter den verschiedenen Immunassays zeichnen sich lumineszenzbasierte Formate durch ihre herausragende Sensitivit{\"a}t aus, die dieses Format f{\"u}r zuk{\"u}nftige Anwendungen besonders attraktiv macht. Die Notwendigkeit von Multiparameterdetektionsm{\"o}glichkeiten erfordert einen Werkzeugkasten mit Farbstoffen, um die biochemische Reaktion in ein optisch detektierbares Signal umzuwandeln. Hier wird bei einem Multiparameteransatz jeder Analyt durch einen anderen Farbstoff mit einer einzigartigen Emissionsfarbe, die den blauen bis roten Spektralbereich abdecken, oder eine einzigartige Abklingzeit detektiert. Im Falle eines kompetitiven Immunassayformats w{\"a}re f{\"u}r jeden der verschiedenen Farbstoffe ein einzelner Antik{\"o}rper erforderlich. In der vorliegenden Arbeit wird ein leicht modifizierter Ansatz unter Verwendung einer Cumarineinheit, gegen die hochspezifische monoklonale Antik{\"o}rper (mAb) erzeugt wurden, als grundlegendes Antigen pr{\"a}sentiert. Durch eine Modifikation der Stammcumarineinheit an einer Position des Molek{\"u}ls, die f{\"u}r die Erkennung durch den Antik{\"o}rper nicht relevant ist, kann auf den vollen Spektralbereich von blau bis tiefrot zugegriffen werden. In dieser Arbeit wird die photophysikalische Charakterisierung der verschiedenen Cumarinderivate und ihrer entsprechenden Immunkomplexe mit zwei verschiedenen, aber dennoch hochspezifischen, Antik{\"o}rpern pr{\"a}sentiert. Die Cumarinfarbstoffe und ihre Immunkomplexe wurden durch station{\"a}re und zeitaufgel{\"o}ste Absorptions- sowie Fluoreszenzemissionsspektroskopie charakterisiert. Dar{\"u}ber hinaus wurden Fluoreszenzdepolarisationsmessungen durchgef{\"u}hrt, um die Daten zu vervollst{\"a}ndigen, die die verschiedenen Bindungsmodi der beiden Antik{\"o}rper betonten. Im Gegensatz zu h{\"a}ufig eingesetzten Nachweissystemen wurde eine massive Fluoreszenzverst{\"a}rkung bei der Bildung des Antik{\"o}rper-Farbstoffkomplexes bis zu einem Faktor von 50 gefunden. Wegen der leichten Emissionsfarben{\"a}nderung durch das Anpassen der Cumarinsubstitution in der f{\"u}r die Antigenbindung nicht relevanten Position des Elternmolek{\"u}ls, ist eine Farbstoff-Toolbox vorhanden, die bei der Konstruktion von kompetitiven Multiparameterfluoreszenzverst{\"a}rkungsimmunassays verwendet werden kann. Oligo-Spiro-Thio-Ketal-St{\"a}be werden aufgrund ihres hydrophoben R{\"u}ckgrats leicht in Doppellipidschichten eingebaut und deshalb als optische Membransonde verwendet. Wegen ihres geringen Durchmessers wird nur eine minimale St{\"o}rung der Doppellipidschicht verursacht. Durch die Markierung mit Fluoreszenzfarbstoffen sind neuartige F{\"o}rster-Resonanz-Energietransfersonden mit hoch definierten relativen Orientierungen der {\"U}bergangsdipolmomente der Donor- und Akzeptorfarbstoffe zug{\"a}nglich und macht die Klasse der OSTK-Sonden zu einem leistungsstarken, flexiblen Werkzeugkasten f{\"u}r optische Biosensoranwendungen. Mit Hilfe von station{\"a}ren und zeitaufgel{\"o}sten Fluoreszenzexperimenten wurde der Einbau von Cumarin- und DBD markierten OSTK-St{\"a}ben in großen unilamellaren Vesikeln untersucht und die Ergebnisse durch Fluoreszenzdepolarisationsmessungen untermauert. Der letzte Teil dieser Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese und Charakterisierung von Cou- und DBD-funktionalisierten Polyprolinen und ihrer Kopplung an Goldnanopartikel. Die farbstoffmarkierten Polyproline konnten erfolgreich hergestellt werden. Es zeigten sich deutlich Einfl{\"u}sse auf die spektroskopischen Eigenschaften der Farbstoffe durch die Bindung an die Polyprolinhelix. Die Kopplung an die 5 nm großen AuNP konnte erfolgreich durchgef{\"u}hrt werden. Die Erfahrungen, die durch die Kopplung der Polyproline an die AuNP, gewonnen wurde, ist die Basis f{\"u}r eine Einzelmolek{\"u}l-AFM-FRET-Nanoskopie mit OSTK-St{\"a}ben.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bleek2017,
  author    = {Bleek, Katrin},
  title     = {Phosphonathaltige (Co)Polymere und ihr Einfluss auf die Mineralisation von Calciumphosphat},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-406630},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 167},
  year      = {2017},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Polymere hergestellt, die bestimmte funktionelle Gruppen beinhalten. Diese Gruppen werden zum Teil durch Alkylketten gesch{\"u}tzt, zum Teil liegen sie ungesch{\"u}tzt im Polymer vor. Mit diesen Polymeren wurden Untersuchungen mit knochen{\"a}hnlichen Materialien sogenanntem Calciumphosphat durchgef{\"u}hrt. Es wurde der Einfluss der verschiedenen Polymere auf die Bildung dieser knochen{\"a}hnlichen Substanzen untersucht und auch der Einfluss auf die Stabilit{\"a}t und das Aufl{\"o}sungsverhalten der Calciumphosphate. Dabei sollte ein besonderes Augenmerk auf die funktionellen Gruppen, sogenannte Phosphons{\"a}uren und deren Ester, die die Phosphons{\"a}uren sch{\"u}tzen, gesetzt werden. Es stellte sich heraus, dass bei der Bildung der knochen{\"a}hnlichen Materialien die Polymere mit Estergruppen eine leichte F{\"o}rderung der Calciumphosphat-Bildung verursachen, w{\"a}hrend die ungesch{\"u}tzten Polymere die Bildung des „Knochenmaterials" sehr stark verz{\"o}gern. Dieser Effekt verst{\"a}rkt sich noch, wenn eine weitere bestimmte Komponente zum Polymer hinzukommt und somit ein Copolymer gebildet wird. Diese Copolymere beschleunigen bzw. verlangsamen die Calciumphosphatbildung noch st{\"a}rker. Werden Polymere mit einem anderen Polymerger{\"u}st aber den gleichen Phosphons{\"a}uresetern in den Seitenketten verwendet, {\"a}ndert sich der Einfluss der Calciumphosphat-Bildung wenig. Verglichen mit Polymeren ohne solche Phosphons{\"a}uregruppen wird erkennbar, dass es weniger die Phosphons{\"a}uregruppe ist, die die Mineralisation beeinflusst, sondern es eher eine Folge der S{\"a}ure im Polymer ist. Wird die Stabilisierung und Aufl{\"o}sung der Knochen{\"a}hnlichen Substanzen betrachtet, f{\"a}llt auf, dass auch hier wieder die S{\"a}uren den gr{\"o}ßten Effekt aus{\"u}ben. Die Phosphons{\"a}uregruppen scheinen dabei jedoch tats{\"a}chlich einen besonderen Effekt auszu{\"u}ben, da bei diesen die Stabilisierung und auch das Aufl{\"o}sungsverm{\"o}gen von Calciumphospaht von allen untersuchten Polymeren am gr{\"o}ßten sind. In der Arbeit konnte außerdem gezeigt werden, dass die Polymere und Copolymere mit Phosphons{\"a}uregruppen einen leicht positiven Effekt auf die Zahngesundheit zeigen. Die Zahl von Bakterien auf der Zahnoberfl{\"a}che konnte reduziert werden und bei der Untersuchung der Zahnaufl{\"o}sung wurde eine glattere Zahnoberfl{\"a}che erhalten, jedoch wurde auch mit den untersuchten Polymeren der Zahn im Inneren angegriffen. Weitere Untersuchungen k{\"o}nnen hier noch genaueren Aufschluss geben. Außerdem sollten auch die Polymere mit dem unterschiedlichen Polymerger{\"u}st und Phosphons{\"a}ureestergruppen untersucht werden. Letztere Polymere wurden verwendet, um festere "gelartige" Polymernetzwerke herzustellen und deren Einfluss auf die Calciumphosphatmineralisation zu untersuchen. Es stellte sich heraus, dass ohne das Einbetten einiger Calciumphosphatteilchen keine Bildung von Calciumphospaht an den Materialien ausgel{\"o}st wurde, wurden die sogenannten Hydrogele jedoch mit Calciumphosphatpartikeln geimpft, konnte deutliches weiteres Calciumphosphatwachstum beobachtet werden. Das Material l{\"a}sst sich auch in verschiedene Formen bringen. Somit k{\"o}nnte das System nach weiteren Untersuchungen zur Vertr{\"a}glichkeit mit Zellen oder Geweben ein m{\"o}gliches Material f{\"u}r Implantate darstellen, mit denen gezielt Knochenwachstum eingeleitet werden k{\"o}nnte.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Krueger2017,
  author    = {Kr{\"u}ger, Stefanie},
  title     = {Seidenbasierte anorganische Funktionsmaterialien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-404635},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {143},
  year      = {2017},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit konnten erfolgreich zwei unterschiedliche Hybridmaterialien (HM) {\"u}ber die Sol-Gel-Methode synthetisiert werden. Bei den HM handelt es sich um Monolithe mit einem Durchmesser von bis zu 4,5 cm. Das erste HM besteht aus Titandioxid und Bombyx mori Seide und wird als TS bezeichnet, w{\"a}hrend das zweite weniger Seide und zus{\"a}tzlich Polyethylenoxid (PEO) enth{\"a}lt und daher als TPS abgek{\"u}rzt wird. Einige der HM wurden nach der Synthese in eine w{\"a}ssrige Tetrachloridogolds{\"a}ure-L{\"o}sung getaucht, wodurch sich auf der Oberfl{\"a}che Goldnanopartikel gebildet haben. Die Materialien wurden mittels Elektronenmikroskopie, energiedispersiver R{\"o}ntgenspektroskopie, Ramanspektroskopie sowie R{\"o}ntgenpulverdiffraktometrie charakterisiert. Die Ergebnisse zeigen, dass beide HM aus etwa 5 nm großen, sph{\"a}rischen Titandioxidnanopartikeln aufgebaut sind, die prim{\"a}r aus Anatas und zu einem geringen Anteil aus Brookit bestehen. Die Goldnanopartikel bei TPS_Au waren gr{\"o}ßer und polydisperser als die Goldnanopartikel auf dem TS_Au HM. Dar{\"u}ber hinaus sind die Goldnanopartikel im TS HM tiefer in das Material eingedrungen als beim TPS HM. Die weiterf{\"u}hrende Analyse der HM mittels Elementaranalyse und thermogravimetrischer Analyse ergab f{\"u}r TPS einen geringeren Anteil an organischen Bestandteilen im HM als f{\"u}r TS, obwohl f{\"u}r beide Synthesen die gleiche Masse an organischen Materialien eingesetzt wurde. Es wird vermutet, dass das PEO w{\"a}hrend der Synthese teilweise wieder aus dem Material herausgewaschen wird. Diese Theorie korreliert mit den Ergebnissen aus der Stickstoffsorption und der Quecksilberporosimetrie, die f{\"u}r das TPS HM eine h{\"o}here Oberfl{\"a}che als f{\"u}r das TS HM anzeigten. Die Variation einiger Syntheseparameter wie die Menge an Seide und PEO oder die Zusammensetzung der Titandioxidvorl{\"a}uferl{\"o}sung hatte einen großen Einfluss auf die synthetisierten HM. W{\"a}hrend unterschiedliche Mengen an PEO die Gr{\"o}ße des HM beeinflussten, konnte ohne Seide kein HM in einer {\"a}hnlichen Gr{\"o}ße hergestellt werden. Die Bildung der HM wird stark von der Zusammensetzung der Titandioxidvorl{\"a}uferl{\"o}sung beeinflusst. Eine Ver{\"a}nderung f{\"u}hrte daher nur selten zur Bildung eines homogenen HM. Die in dieser Arbeit synthetisierten HM wurden als Photokatalysatoren f{\"u}r die Wasserspaltung und den Abbau von Methylenblau eingesetzt. Bei der photokatalytischen Wasserspaltung wurde zun{\"a}chst der Einfluss unterschiedlicher Goldkonzentrationen beim TPS HM auf die Wasserstoffausbeute untersucht. Die besten Ergebnisse wurden bei einer Menge von 2,5 mg Tetrachloridogolds{\"a}ure erhalten. Dar{\"u}ber hinaus wurde gezeigt, dass mit dem TPS HM eine deutlich h{\"o}here Menge an Wasserstoff gewonnen werden konnte als mit dem TS HM. Die Ursachen f{\"u}r die schlechtere Aktivit{\"a}t werden in der geringeren spezifischen Oberfl{\"a}che, der unterschiedlichen Porenstruktur, dem h{\"o}heren Anteil an Seide und besonders in der geringeren Gr{\"o}ße und h{\"o}heren Eindringtiefe der Goldnanopartikel vermutet. Dar{\"u}ber hinaus konnte mit einem h{\"o}heren UV-Anteil in der Lichtquelle sowie durch die Zugabe von Ethanol als Opferreagenz eine Zunahme der Wasserstoffausbeute erzielt werden. Bei dem Methylenblauabbau wurde f{\"u}r beide HM zun{\"a}chst nur eine Adsorption des Methylenblaus beobachtet. Nach der Zugabe von Wasserstoffperoxid konnte nach 8 h bereits eine fast vollst{\"a}ndige Oxidation des Methylenblaus unter sichtbarem Licht beobachtet werden. Die Ursache f{\"u}r die etwas h{\"o}here Aktivit{\"a}t von TPS gegen{\"u}ber TS wird in der unterschiedlichen Porenstruktur und dem h{\"o}heren Anteil an Seide im TS HM vermutet. Insgesamt zeigen beide HM eine gute photokatalytische Aktivit{\"a}t f{\"u}r den Abbau von Methylenblau im Vergleich zu den erhaltenen Werten aus der Literatur.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Heinke2017,
  author    = {Heinke, David},
  title     = {Entwicklung biokompatibler superparamagnetischer Nanopartikel f{\"u}r den Einsatz als in vivo-Diagnostikum insbesondere im Magnetic Particle Imaging},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-406196},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {142},
  year      = {2017},
  abstract  = {Magnetische Eisenoxidnanopartikel werden bereits seit geraumer Zeit erfolgreich als MRT-Kontrastmittel in der klinischen Bildgebung eingesetzt. Durch Optimierung der magnetischen Eigenschaften der Nanopartikel kann die Aussagekraft von MR-Aufnahmen verbessert und somit der diagnostische Wert einer MR-Anwendung weiter erh{\"o}ht werden. Neben der Verbesserung bestehender Verfahren wird die bildgebende Diagnostik ebenso durch die Entwicklung neuer Verfahren, wie dem Magnetic Particle Imaging, vorangetrieben. Da hierbei das Messsignal von den magnetischen Nanopartikeln selbst erzeugt wird, birgt das MPI einen enormen Vorteil hinsichtlich der Sensitivit{\"a}t bei gleichzeitig hoher zeitlicher und r{\"a}umlicher Aufl{\"o}sung. Da es aktuell jedoch keinen kommerziell vertriebenen in vivo-tauglichen MPI-Tracer gibt, besteht ein dringender Bedarf an geeigneten innovativen Tracermaterialien. Daraus resultierte die Motivation dieser Arbeit biokompatible und superparamagnetische Eisenoxidnanopartikel f{\"u}r den Einsatz als in vivo-Diagnostikum insbesondere im Magnetic Particle Imaging zu entwickeln. Auch wenn der Fokus auf der Tracerentwicklung f{\"u}r das MPI lag, wurde ebenso die MR-Performance bewertet, da geeignete Partikel somit alternativ oder zus{\"a}tzlich als MR-Kontrastmittel mit verbesserten Kontrasteigenschaften eingesetzt werden k{\"o}nnten. Die Synthese der Eisenoxidnanopartikel erfolgte {\"u}ber die partielle Oxidation von gef{\"a}lltem Eisen(II)-hydroxid und Green Rust sowie eine diffusionskontrollierte Kopr{\"a}zipitation in einem Hydrogel. Mit der partiellen Oxidation von Eisen(II)-hydroxid und Green Rust konnten erfolgreich biokompatible und {\"u}ber lange Zeit stabile Eisenoxidnanopartikel synthetisiert werden. Zudem wurden geeignete Methoden zur Formulierung und Sterilisierung etabliert, wodurch zahlreiche Voraussetzungen f{\"u}r eine Anwendung als in vivo-Diagnostikum geschaffen wurden. Weiterhin ist auf Grundlage der MPS-Performance eine hervorragende Eignung dieser Partikel als MPI-Tracer zu erwarten, wodurch die Weiterentwicklung der MPI-Technologie maßgeblich vorangetrieben werden k{\"o}nnte. Die Bestimmung der NMR-Relaxivit{\"a}ten sowie ein initialer in vivo-Versuch zeigten zudem das große Potential der formulierten Nanopartikelsuspensionen als MRT-Kontrastmittel. Die Modifizierung der Partikeloberfl{\"a}che erm{\"o}glicht ferner die Herstellung zielgerichteter Nanopartikel sowie die Markierung von Zellen, wodurch das m{\"o}gliche Anwendungsspektrum maßgeblich erweitert wurde. Im zweiten Teil wurden Partikel durch eine diffusionskontrollierte Kopr{\"a}zipitation im Hydrogel, wobei es sich um eine bioinspirierte Modifikation der klassischen Kopr{\"a}zipitation handelt, synthetisiert, wodurch Partikel mit einer durchschnittlichen Kristallitgr{\"o}ße von 24 nm generiert werden konnten. Die Bestimmung der MPS- und MR-Performance elektrostatisch stabilisierter Partikel ergab vielversprechende Resultate. In Vorbereitung auf die Entwicklung eines in vivo-Diagnostikums wurden die Partikel anschließend erfolgreich sterisch stabilisiert, wodurch der kolloidale Zustand in MilliQ-Wasser {\"u}ber lange Zeit aufrechterhalten werden konnte. Durch Zentrifugation konnten die Partikel zudem erfolgreich in verschiedene Gr{\"o}ßenfraktionen aufgetrennt werden. Dies erm{\"o}glichte die Bestimmung der idealen Aggregatgr{\"o}ße dieses Partikelsystems in Bezug auf die MPS-Performance.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hentrich2017,
  author    = {Hentrich, Doreen},
  title     = {Grenzfl{\"a}chen-kontrollierte Mineralisation von Calciumphosphat},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-398236},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {163},
  year      = {2017},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die beiden verwendeten Amphiphile mit Cholesterol als hydrophoben Block, gute Template f{\"u}r die Mineralisation von Calciumphosphat an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che sind. Mittels Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie (IRRAS), R{\"o}ntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS), Energie dispersiver R{\"o}ntgenspektroskopie (EDXS), Elektronenbeugung (SAED) und hochaufl{\"o}sende Transmissionselektronenmikroskopie (HRTEM) konnte die erfolgreiche Mineralisation von Calciumphosphat f{\"u}r beide Amphiphile an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che nachgewiesen werden. Es konnte auch gezeigt werden, dass das Phasenverhalten der beiden Amphiphile und die bei der Mineralisation von Calciumphosphat gebildeten Kristallphasen nicht identisch sind. Beide Amphiphile {\"u}ben demnach einen unterschiedlichen Einfluss auf den Mineralisationsverlauf aus. Beim CHOL-HEM konnte sowohl nach 3 h als auch nach 5 h Octacalciumphosphat (OCP) als einzige Kristallphase mittels XPS, SAED, HRTEM und EDXS nachgewiesen werden. Das A-CHOL hingegen zeigte bei der Mineralisation von Calciumphosphat nach 1 h zun{\"a}chst eine nicht eindeutig identifizierbare Vorl{\"a}uferphase aus amorphen Calciumphosphat, Brushit (DCPD) oder OCP. Diese wandelte sich dann nach 3 h und 5 h in ein Gemisch, bestehend aus OCP und ein wenig Hydroxylapatit (HAP) um. Die Schlussfolgerung daraus ist, dass das CHOL-HEM in der Lage ist, dass w{\"a}hrend der Mineralisation entstandene OCP zu stabilisieren. Dies geschieht vermutlich durch die Adsorption des Amphiphils bevorzugt an der OCP Oberfl{\"a}che in [100] Orientierung. Dadurch wird die Spaltung entlang der c-Achse unterdr{\"u}ckt und die Hydrolyse zum HAP verhindert. Das A-CHOL ist hingegen sterisch anspruchsvoller und kann wahrscheinlich aufgrund seiner Gr{\"o}ße nicht so gut an der OCP Kristalloberfl{\"a}che adsorbieren verglichen zum CHOL HEM. Das CHOL-HEM kann also die Hydrolyse von OCP zu HAP besser unterdr{\"u}cken als das A-CHOL. Da jedoch auch beim A-CHOL nach einer Mineralisationszeit von 5 h nur wenig HAP zu finden ist, w{\"a}re auch hier ein Stabilisierungseffekt der OCP Kristalle m{\"o}glich. Um eine genaue Aussage dar{\"u}ber treffen zu k{\"o}nnen, sind jedoch zus{\"a}tzliche Kontrollexperimente notwendig. Es w{\"a}re zum einen denkbar, die Mineralisationsexperimente {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum durchzuf{\"u}hren. Diese k{\"o}nnten zeigen, ob das CHOL-HEM die Hydrolyse vom OCP zum HAP komplett unterdr{\"u}ckt. Außerdem k{\"o}nnte nachgewiesen werden, ob beim A-CHOL das OCP weiter zum HAP umgesetzt wird oder ob ein Gemisch beider Kristallphasen erhalten bleibt. Um die Mineralisation an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che mit der Mineralisation in Bulkl{\"o}sung zu vergleichen, wurden zus{\"a}tzlich Mineralisationsexperimente in Bulkl{\"o}sung durchgef{\"u}hrt. Dazu wurden Nitrilotriessigs{\"a}ure (NTA) und Ethylendiamintetraessigs{\"a}ure (EDTA) als Mineralisationsadditive verwendet, da NTA unter anderem der Struktur der hydrophilen Kopfgruppe des A-CHOLs {\"a}hnelt. Es konnte gezeigt werden, dass ein Vergleich der Mineralisation an der Grenzfl{\"a}che mit der Mineralisation in Bulkl{\"o}sung nicht ohne weiteres m{\"o}glich ist. Bei der Mineralisation in Bulkl{\"o}sung wird bei tiefen pH-Werten DCPD und bei h{\"o}heren pH-Werten HAP gebildet. Diese wurde mittels R{\"o}ntgenpulverdiffraktometrie Messungen nachgewiesen und durch Infrarotspektroskopie bekr{\"a}ftigt. Die Bildung von OCP wie an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che konnte nicht beobachtet werden. Es konnte auch gezeigt werden, dass beide Additive NTA und EDTA einen unterschiedlichen Einfluss auf den Verlauf der Mineralisation nehmen. So unterscheiden sich zum einen die Morphologien des gebildeten DCPDs und zum anderen wurde beispielsweise in Anwesenheit von 10 und 15 mM NTA neben DCPD auch HAP bei einem Ausgangs-pH-Wert von 7 nachgewiesen. Da unser Augenmerk speziell auf der Mineralisation von Calciumphosphat an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che liegt, k{\"o}nnten Folgeexperimente wie beispielsweise GIXD Messungen durchgef{\"u}hrt werden. Dadurch w{\"a}re es m{\"o}glich, einen {\"U}berblick {\"u}ber die gebildeten Kristallphasen nach unterschiedlichen Reaktionszeiten direkt auf dem Trog zu erhalten. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass auch einfache Amphiphile in der Lage sind, die Mineralisation von Calciumphosphat zu steuern. Amphiphile mit Cholesterol als hydrophoben Block bilden offensichtlich besonders stabile Monolagen an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che. Eine Untersuchung des Einflusses {\"a}hnlicher Amphiphile mit unterschiedlichen hydrophilen Kopfgruppen auf das Mineralisationsverhalten von Calciumphosphat w{\"a}re durchaus interessant.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Audoersch2016,
  author    = {Aud{\"o}rsch, Stephan},
  title     = {Die Synthese von (2Z,4E)-Diencarbons{\"a}ureestern und ihre Anwendung in der Totalsynthese von Polyacetylenen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-92366},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {139},
  year      = {2016},
  abstract  = {Z,E-Diene sind ein h{\"a}ufig auftretendes Strukturmerkmal in Naturstoffen. Aus diesem Grund ist die einfache Darstellung dieser Struktureinheit von großen Interesse in der organischen Chemie. Das erste Ziel der vorliegenden Arbeit war daher die Weiterentwicklung der Ringschlussmetathese-/ baseninduzierten Ring{\"o}ffnungs-/ Veresterungssequenz (RBRV-Sequenz) zur Synthese von (2Z,4E)-Diencarbons{\"a}ureethylestern ausgehend von Butenoaten. Dazu wurde zun{\"a}chst die RBRV-Sequenz optimiert. Diese aus drei Schritten bestehende Sequenz konnte in einem Eintopf-Verfahren angewendet werden. Die Ringschlussmetathese gelang mit einer Katalysatorbeladung von 1 mol\% des GRUBBS-Katalysators der zweiten Generation in Dichlormethan. F{\"u}r die baseninduzierte Ring{\"o}ffnung des β,γ-unges{\"a}ttigten δ Valerolactons wurde NaHMDS verwendet. Die Alkylierung der Carboxylatspezies gelang mit dem MEERWEIN-Reagenz. Die Anwendbarkeit der Sequenz wurde f{\"u}r verschiedene Substrate demonstriert. Die Erweiterung der Methode auf α-substituierte Butenoate unterlag starken Einschr{\"a}nkungen. So konnte der Zugang f{\"u}r α Hydroxyderivate realisiert werden. Bei der Anwendung der RBRV-Sequenz auf die α-substituierten Butenoate wurde festgestellt, dass diese sich nur in moderaten Ausbeuten umsetzen ließen und zudem nicht selektiv zu den (2E,4E)-konfigurierten α-substituierten-Dienestern reagierten. Der Einsatz von Eninen unter den Standardbedingungen der RBRV-Sequenz gelang nicht. Erst nach Modifizierung der Sequenz (h{\"o}here Katalysatorbeladung, Wechsel des L{\"o}sungsmittels) konnten die [3]Dendralen-Produkte in geringen Ausbeuten erhalten werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde der Einsatz von (2Z,4E)-Diencarbons{\"a}ureethylestern in der Totalsynthese von Naturstoffen untersucht. Dazu wurden zun{\"a}chst die Transformationsm{\"o}glichkeiten der Ester gepr{\"u}ft. Es konnte gezeigt werden, dass sich (2Z,4E)-Diencarbons{\"a}ureethylester insbesondere zur Synthese von (2Z,4E)-Aldehyden sowie zum Aufbau der (3Z,5E)-Dien-1-in-Struktur eignen. Anhand dieser Ergebnisse wurde im Anschluss die RBRV-Sequenz in der Totalsynthese eingesetzt. Dazu wurde zun{\"a}chst der (2Z,4E)-Dienester Microsphaerodiolin in seiner ersten Totalsynthese auf drei verschiedene Routen hergestellt. Im Anschluss wurden sechs verschiedene Polyacetylene mit einer (3Z,5E)-Dien-1-in-Einheit hergestellt. Schl{\"u}sselschritte in ihrer Synthese waren immer die RBRV-Sequenz zum Aufbau der Z,E-Dien-Einheit, die Transformation des Esters in ein terminales Alkin sowie die CADIOT-CHODKIEWICZ-Kupplung zum Aufbau unsymmetrischer Polyine. Alle sechs Polyacetylene wurden zum ersten Mal in einer Totalsynthese synthetisiert. Drei Polyacetylene wurden ausgehend von (S)-Butantriol enantiomerenrein dargestellt. Anhand ihrer Drehwerte konnte eine Revision der von YAO und Mitarbeitern vorgenommen Zuordnung der Absolutkonfiguration der Naturstoffe vorgenommen werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Knoop2016,
  author    = {Knoop, Mats Timothy},
  title     = {Neue Polyacrylnitril-basierte, schmelzspinnbare Pr{\"a}kursoren f{\"u}r Carbonfasern},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-103972},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 143, XV},
  year      = {2016},
  abstract  = {Diese Arbeit zu Grunde liegenden Forschung zielte darauf ab, neue schmelzbare Acrylnitril-Copolymere zu entwickeln. Diese sollten im Anschluss {\"u}ber ein Schmelzspinnverfahren zur Chemiefaser geformt und im letzten Schritt zur Carbonfaser konvertiert werden. Zu diesem Zweck wurden zun{\"a}chst orientierende Untersuchungen an unterschiedlichen Copolymeren des Acrylnitril aus L{\"o}sungspolymerisation durchgef{\"u}hrt. Die Untersuchungen zeigten, dass elektrostatische Wechselwirkungen besser als sterische Abschirmung dazu geeignet sind, Schmelzbarkeit unterhalb der Zersetzungstemperatur von Polyacrylnitril zu bewirken. Aus der Vielzahl untersuchter Copolymere stellten sich jene mit Methoxyethylacrylat (MEA) als am effektivsten heraus. F{\"u}r diese Copolymere wurden sowohl die Copolymerisationsparameter bestimmt als auch die grundlegende Kinetik der L{\"o}sungspolymerisation untersucht. Die Copolymere mit MEA wurden {\"u}ber Schmelzspinnen zur Faser umgeformt und diese dann untersucht. Hierbei wurden auch Einfl{\"u}sse verschiedener Parameter, wie z.B. die der Molmasse, auf die Fasereigenschaften und -herstellung untersucht. Zuletzt wurde ein Heterophasenpolymerisationsverfahren zur Herstellung von Copolymeren aus AN/MEA entwickelt; dadurch konnten die Materialeigenschaften weiter verbessert werden. Zur Unterdr{\"u}ckung der thermoplastischen Eigenschaften der Fasern wurde ein geeignetes Verfahren entwickelt und anschließend die Konversion zu Carbonfasern durchgef{\"u}hrt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Leiendecker2016,
  author    = {Leiendecker, Mai-Thi},
  title     = {Physikalische Hydrogele auf Polyurethan-Basis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-103917},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {109},
  year      = {2016},
  abstract  = {Physical hydrogels have gained recent attention as cell substrates, since viscoelasticity or stress relaxation is a powerful parameter in mechanotransduction, which has long been neglected. We designed multi-functional polyurethanes to form physical hydrogels via a unique tunable gelation mechanism. The anionic polyurethanes spontaneously form aggregates in water that are kept in a soluble state through electrostatic repulsion. Fast subsequent gelation can be triggered by charge shielding which allows the aggregation and network building to proceed. This can be induced by adding either acids or salts, resulting in acidic (pH 4-5) or pH-neutral hydrogels, respectively. Whereas conventional polyurethane-based hydrogels are commonly prepared from toxic isocyanate precursors, the physical hydrogelation mechanism described here does not involve chemically reactive species which is ideal for in situ applications in sensitive environments. Both stiffness and stress relaxation can be tuned independently over a broad range and the gels exhibit excellent stress recovery behavior.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fandrich2016,
  author    = {Fandrich, Artur},
  title     = {Untersuchung des Verhaltens von thermoresponsiven Polymeren auf Elektroden in Interaktion mit biomolekularen Systemen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-396551},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {111},
  year      = {2016},
  abstract  = {Diese Arbeit befasst sich mit der Herstellung und Charakterisierung von thermoresponsiven Filmen auf Goldelektroden durch Fixierung eines bereits synthetisierten thermoresponsiven Polymers. Als Basis f{\"u}r die Entwicklung der responsiven Grenzfl{\"a}che dienten drei unterschiedliche Copolymere (Polymere I, II und III) aus der Gruppe der thermisch schaltbaren Poly(oligo(ethylenglykol)methacrylate). Die turbidimetrischen Messungen der Copolymere in L{\"o}sungen haben gezeigt, dass der Tr{\"u}bungspunkt vom pH-Wert, der Gegenwart von Salzen sowie von der Ionenst{\"a}rke der L{\"o}sung abh{\"a}ngig ist. Nach der Charakterisierung der Polymere in L{\"o}sung wurden Experimente der kovalenten Kopplung der Polymere I bis III an die Oberfl{\"a}che der Gold-Elektroden durchgef{\"u}hrt. W{\"a}hrend bei Polymeren I und II die Ankopplung auf einer Amidverbr{\"u}ckung basierte, wurde bei Polymer III als alternative Methode zur Immobilisierung eine photoinduzierte Anbindung unter gleichzeitiger Vernetzung gew{\"a}hlt. Der Nachweis der erfolgreichen Ankopplung erfolgte bei allen Polymeren elektrochemisch mittels Cyclovoltammetrie und Impedanzspektroskopie in K3/4[Fe(CN)6]-L{\"o}sungen. Wie die Ellipsometrie-Messungen zeigten, waren die erhaltenen Polymer-Filme unterschiedlich dick. Die Ankopplung {\"u}ber Amidverbr{\"u}ckung lieferte d{\"u}nne Filme (10 - 15 nm), w{\"a}hrend der photovernetzte Film deutlich dicker war (70-80 nm) und die darunter liegende Oberfl{\"a}che relativ gut isolierte. Elektrochemische Temperaturexperimente an Polymer-modifizierten Oberfl{\"a}chen in L{\"o}sungen in Gegenwart von K3/4[Fe(CN)6] zeigten, dass auch die immobilisierten Polymere I bis III responsives Temperaturverhalten zeigen. Bei Elektroden mit den immobilisierten Polymeren I und II ist der Temperaturverlauf der Parameterwerte diskontinuierlich - ab einem kritischen Punkt (37 °C f{\"u}r Polymer I und 45 °C f{\"u}r Polymer II) wird zun{\"a}chst langsame Zunahme der Peakstr{\"o}me wird deutlich schneller. Das Temperaturverhalten von Polymer III ist dagegen bis 50 °C kontinuierlich, der Peakstrom sinkt hier durchgehend. Weiterhin wurde mit den auf Polymeren II und III basierten Elektroden deren Anwendung als responsive Matrix f{\"u}r Bioerkennungsreaktionen untersucht. Es wurde die Ankopplung von kleinen Biorezeptoren, TAG-Peptiden, an Polymer II- und Polymer III-modifizierten Elektroden durchgef{\"u}hrt. Das hydrophile FLAG-TAG-Peptid ver{\"a}ndert das Temperaturverhalten des Polymer II-Films unwesentlich, da es die Hydrophilie des Netzwerkes nicht beeinflusst. Weiterhin wurde der Effekt der Ankopplung der ANTI-FLAG-TAG-Antik{\"o}rper an FLAG-TAG-modifizierte Polymer II-Filme untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Antik{\"o}rper spezifisch an FLAG-TAG-modifiziertes Polymer II binden. Es wurde keine unspezifische Anbindung von ANTI-FLAG-TAG an Polymer II beobachtet. Die Temperaturexperimente haben gezeigt, dass die thermische Restrukturierung des Polymer II-FLAG-TAG-Filmes auch nach der Antik{\"o}rper-Ankopplung noch stattfindet. Der Einfluss der ANTI-FLAG-TAG-Ankopplung ist gering, da der Unterschied in der Hydrophilie zwischen Polymer II und FLAG-TAG bzw. ANTI-FLAG-TAG zu gering ist. F{\"u}r die Untersuchungen mit Polymer III-Elektroden wurde neben dem hydrophilen FLAG-TAG-Peptid das deutlich hydrophobere HA-TAG-Peptid ausgew{\"a}hlt. Wie im Falle der Polymer II Elektrode beeinflusst das gekoppelte FLAG-TAG-Peptid das Temperaturverhalten des Polymer III-Netzwerkes nur geringf{\"u}gig. Die gemessenen Stromwerte sind geringer als bei der Polymer III-Elektrode. Das Temperaturverhalten der FLAG-TAG-Elektrode {\"a}hnelt dem der reinen Polymer III-Elektrode - die Stromwerte sinken kontinuierlich bis die Temperatur von ca. 40 °C erreicht ist, bei der ein Plateau beobachtet wird. Offensichtlich ver{\"a}ndert FLAG-TAG auch in diesem Fall nicht wesentlich die Hydrophilie des Polymer III-Netzwerkes. Das an Polymer III-Elektroden gekoppelte hydrophobe HA-TAG-Peptid beeinflusst dagegen im starken Maße den Quellzustand des Netzwerkes. Die Str{\"o}me f{\"u}r die HA-TAG-Elektroden sind deutlich geringer als die f{\"u}r die FLAG-TAG-Polymer III-Elektroden, was auf geringeren Wassergehalt und dickeren Film zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Bereits ab 30 °C erfolgt der Anstieg von Stromwerten, der bei Polymer III- bzw. bei Polymer III-FLAG-TAG-Elektroden nicht beobachtet werden kann. Das gekoppelte hydrophobe HA-TAG-Peptid verdr{\"a}ngt Wasser aus dem Polymer III-Netzwerk, was in der Stauchung des Films bereits bei Raumtemperatur resultiert. Dies f{\"u}hrt dazu, dass der Film im Laufe des Temperaturanstieges kaum noch komprimiert. Die Stromwerte steigen in diesem Fall entsprechend des Anstiegs der temperaturabh{\"a}ngigen Diffusion des Redoxpaares. Diese Untersuchungen zeigen, dass das HA-TAG-Peptid als Ankermolek{\"u}l deutlich besser f{\"u}r eine potentielle Verwendung der Polymer III-Filme f{\"u}r sensorische Zwecke geeignet ist, da es sich deutlich in der Hydrophilie von Polymer III unterscheidet.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Stahlhut2016,
  author    = {Stahlhut, Frank},
  title     = {Entwicklung neuer triphiler, fluorkohlenstofffreier Blockcopolymere und Untersuchung ihrer Eigenschaften f{\"u}r Multikompartiment-Mizellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-96299},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {iv, 191},
  year      = {2016},
  abstract  = {Neue Systeme f{\"u}r triphile, fluorkohlenstofffreie Blockcopolymere in Form von Acrylat-basierten thermoresponsiven Blockcopolymeren sowie Acrylat- bzw. Styrol-basierten Terblock-Polyelektrolyten mit unterschiedlich chaotropen Kationen des jeweiligen polyanionischen Blocks wurden entwickelt. Multikompartiment-Mizellen, mizellare Aggregate mit ultrastrukturiertem hydrophobem Mizellkern die biologischen Strukturen wie dem Humanalbumin nachempfunden sind, sollten bei der Selbstorganisation in w{\"a}ssriger Umgebung entstehen. Durch Verwendung apolarer und polarer Kohlenwasserstoff-Dom{\"a}nen anstelle von fluorophilen Fluorkohlenstoff-Dom{\"a}nen sollte erstmals anhand solcher triphilen Systeme nachgewiesen werden, ob diese in der Lage zur selektiven Aufnahme hydrophober Substanzen in unterschiedliche Dom{\"a}nen des Mizellkerns sind. Mit Hilfe von sequentieller RAFT-Polymerisation wurden diese neuen triphilen Systeme hergestellt, die {\"u}ber einen permanent hydrophilen, eine permanent stark hydrophoben und einen dritten Block verf{\"u}gen, der durch externe Einfl{\"u}sse, speziell die Induzierung eines thermischen Coil-to-globule-{\"U}bergangs bzw. die Zugabe von organischen, hydrophoben Gegenionen von einem wasserl{\"o}slichen in einen polar-hydrophoben Block umgewandelt werden kann. Als RAFT-Agens wurde 4-(Trimethylsilyl)benzyl(3-(trimethylsilyl)-propyl)-trithiocarbonat mit zwei unterschiedlichen TMS-Endgruppen verwendet, das kontrollierte Reaktions-bedingungen sowie die molekulare Charakterisierung der komplexen Copolymere erm{\"o}glichte. Die beiden Grundtypen der linearen tern{\"a}ren Blockcopolymere wurden jeweils in zwei 2 Modell-Systeme, die geringf{\"u}gig in ihren chemischen Eigenschaften sowie in dem Blockl{\"a}ngenverh{\"a}ltnis von hydrophilen und hydrophoben Polymersegmenten variierten, realisiert und unterschiedliche Permutation der Bl{\"o}cke aufwiesen. Als ersten Polymertyp wurden amphiphile thermoresponsive Blockcopolymere verwendet. Modell-System 1 bestand aus dem permanent hydrophoben Block Poly(1,3-Bis(butylthio)-prop-2-yl-acrylat), permanent hydrophilen Block Poly(Oligo(ethylenglykol)monomethyletheracrylat) und den thermoresponsiven Block Poly(N,N'-Diethylacrylamid), dessen Homopolymer eine LCST-Phasen{\"u}bergang (LCST, engl.: lower critical solution temperature) bei ca. 36°C aufweist. Das Modell-System 2 bestand aus dem permanent hydrophilen Block Poly(2-(Methylsulfinyl)ethylacrylat), dem permanent hydrophoben Block Poly(2-Ethylhexylacrylat) und wiederum Poly(N,N'-Diethylacrylamid). Im tern{\"a}ren Blockcopolymer erh{\"o}hte sich, je nach Blocksequenz und relativen Blockl{\"a}ngen, der LCST-{\"U}bergang auf 50 - 65°C. Bei der Untersuchung der Selbstorganisation f{\"u}r die Polymer-Systeme dieses Typs wurde die Temperatur variiert, um verschieden mizellare {\"U}berstrukturen in w{\"a}ssriger Umgebung zu erzeugen bzw. oberhalb des LCST-{\"U}bergangs Multikompartiment-Mizellen nachzuweisen. Die Unterschiede in der Hydrophilie bzw. den sterischen Anspr{\"u}che der gew{\"a}hlten hydrophilen Bl{\"o}cke sowie die Variation der jeweiligen Blocksequenzen erm{\"o}glichte dar{\"u}ber hinaus die Bildung verschiedenster Morphologien mizellarer Aggregate. Der zweite Typ basierte auf ein Terblock-Polyelektrolyt-System mit Polyacrylaten bzw. Polystyrolen als Polymerr{\"u}ckgrat. Polymere ionische Fl{\"u}ssigkeiten wurden als Vorlage der Entwicklung zweier Modell-Systeme genommen. Eines der beiden Systeme bestand aus dem permanent hydrophilen Block Poly(Oligo(ethylenglykol)monomethyletheracrylat, dem permanent hydrophoben Block Poly(2-Ethylhexylacrylat) sowie dem Polyanion-Block Poly(3-Sulfopropylacrylat). Die Hydrophobie des Polyanion-Blocks variierte durch Verwendung großer organischer Gegenionen, n{\"a}mlich Tetrabutylammonium, Tetraphenylphosphonium und Tetraphenylstibonium. Analog wurde in einem weiteren System aus dem permanent hydrophilen Block Poly(4-Vinylbenzyltetrakis(ethylenoxy)methylether), dem permanent hydrophoben Block Poly(para-Methylstyrol) und Poly(4-Styrolsulfonat) mit den entsprechenden Gegenionen gebildet. Aufgrund unterschiedlicher Kettensteifigkeit in beiden Modell-Systemen sollte es bei der Selbstorganisation der mizellarer Aggregate zu unterschiedlichen {\"U}berstrukturen kommen. Mittels DSC-Messungen konnte nachgewiesen werden, dass f{\"u}r alle Modell-Systeme die Bl{\"o}cke in Volumen-Phase miteinander inkompatibel waren, was eine Voraussetzung f{\"u}r Multikompartimentierung von mizellaren Aggregaten ist. Die Gr{\"o}ße mizellarer Aggregate sowie der Einfluss externer Einfl{\"u}sse wie der Ver{\"a}nderung der Temperatur bzw. der Hydrophobie und Gr{\"o}ße von Gegenionen auf den hydrodynamischen Durchmesser mittels DLS-Untersuchungen wurden f{\"u}r alle Modell-Systeme untersucht. Die Ergebnisse zu den thermoresponsiven tern{\"a}ren Blockcopolymeren belegten , dass sich oberhalb der Phasen{\"u}bergangstemperatur des thermoresponsiven Blocks die Struktur der mizellaren Aggregate {\"a}nderte, indem der p(DEAm)-Block scheinbar kollabierte und so zusammen mit den permanent hydrophoben Block den jeweiligen Mizellkern bildete. Nach gewisser Equilibrierungszeit konnten bei Raumtemperatur dir urspr{\"u}nglichen mizellaren Strukturen regeneriert werden. Hingegen konnte f{\"u}r die Terblock-Polyelektrolyt-Systeme bei Verwendung der unterschiedlich hydrophoben Gegenionen kein signifikanter Unterschied in der Gr{\"o}ße der mizellaren Aggregate beobachtet werden. Zur Abbildung der mizellaren Aggregate mittels kryogene Transmissionselektronenmikroskopie (cryo-TEM) der mizellaren Aggregate war mit Poly(1,3-Bis(butylthio)-prop-2-yl-acrylat) ein Modell-System so konzipiert, dass ein erh{\"o}hter Elektronendichtekontrast durch Schwefel-Atome die Visualisierung ultrastrukturierter hydrophober Mizellkerne erm{\"o}glichte. Dieser Effekt sollte in den Terblock-Polyelektrolyt-Systemen auch durch die Gegenionen Tetraphenylphosphonium und Tetraphenylstibonium nachgestellt werden. W{\"a}hrend bei den thermoresponsiven Systemen auch oberhalb des Phasen{\"u}bergangs kein Hinweis auf Ultrastrukturierung beobachtet wurde, waren f{\"u}r die Polyelektrolyt-Systeme, insbesondere im Fall von Tetraphenylstibonium als Gegenion {\"U}berstrukturen zu erkennen. Der Nachweis der Bildung von Multikompartiment-Mizellen war f{\"u}r beide Polymertypen mit dieser abbildenden Methode nicht m{\"o}glich. Die Unterschiede in der Elektronendichte einzelner Bl{\"o}cke m{\"u}sste m{\"o}glicherweise weiter erh{\"o}ht werden um Aussagen diesbez{\"u}glich zu treffen. Die Untersuchung von ortsspezifischen Solubilisierungsexperimenten mit solvatochromen Fluoreszenzfarbstoffen mittels „steady-state"-Fluoreszenzspektroskopie durch Vergleich der Solubilisierungsorte der Terblockcopolymere bzw. -Polyelektrolyte mit den jeweiligen Solubilisierungsorten von Homopolymer- und Diblock-Vorstufen sollten den qualitativen Nachweis der Multikompartimentierung erbringen. Aufgrund der geringen Mengen an Farbstoff, die f{\"u}r die Solubilisierungsexperimente eingesetzt wurden zeigten DLS-Untersuchungen keine st{\"o}renden Effekte der Sonden auf die Gr{\"o}ße der mizellaren Aggregate. Jedoch erschwerten Quench-Effekte im Falle der Polyelektrolyt Modell-Systeme eine klare Interpretation der Daten. Im Falle der Modell-Systeme der thermoresponsiven Blockcopolymere waren dagegen deutliche solvatochrome Effekte zwischen der Solubilisierung in den mizellaren Aggregaten unterhalb und oberhalb des Phasen{\"u}bergangs zu erkennen. Dies k{\"o}nnte ein Hinweis auf Multikompartimentierung oberhalb des LCST-{\"U}bergangs sein. Ohne die Informationen einer Strukturanalyse wie z.B. der R{\"o}ntgen- oder Neutronenkleinwinkelstreuung (SAXS oder SANS), kann nicht abschließend gekl{\"a}rt werden, ob die Solubilisierung in mizellaren hydrophoben Dom{\"a}nen des kollabierten Poly(N,N'-Diethylacrylamid) erfolgt oder in einer Mischform von mizellaren Aggregaten mit gemittelter Polarit{\"a}t.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mai2016,
  author    = {Mai, Tobias},
  title     = {Polymerunterst{\"u}tzte Calciumphosphatmineralisation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-89056},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2016},
  abstract  = {Im Verlauf dieser Arbeit sind Blockcopolymere verschiedener Ladung auf Basis von PEO mit hohen Molekulargewichten durch lebendende freie radikalische Polymerisation hergestellt worden. Die Polymere sind einfach im Grammmaßstab herstellbar. Sie zeigen sowohl einen großen Einfluss auf die Nukleation als auch auf die Aufl{\"o}sung von Calciumphosphat. Gleichwohl scheint das Vorhandensein von positiven Gruppen (Kationen, Ampholyten und Betainen) keinen dramatischen Einfluss auf die Nukleation zu haben. So verursachen Polymere mit positiven Ladungen die gleiche Retentionwirkung wie solche, die ausschließlich anionische Gruppen enthalten. Aus der Verwendung der kationischen, ampholytischen und betainischen Copolymere resultiert allerdings eine andersartige Morphologie der Niederschl{\"a}ge, als aus der Verwendung der Anionischen hervorgeht. Bei der Stabilisierung einer HAP-Oberfl{\"a}che setzt sich dieser Trend fort, das heißt, rein anionische Copolymere wirken st{\"a}rker stabilisierend als solche, die positive Ladungen enthalten. Durch Inkubation von menschlichem Zahnschmelz mit anionischen Copolymeren konnte gezeigt werden, dass die Biofilmbildung verglichen mit einer unbehandelten Zahnoberfl{\"a}che eingeschr{\"a}nkt abl{\"a}uft. All dies macht die Polymere zu interessanten Additiven f{\"u}r Zahnpflegeprodukte. Zus{\"a}tzlich konnten auf Basis dieser rein anionischen Copolymere Polymerb{\"u}rsten, ebenfalls {\"u}ber lebendende freie radikalische Polymerisation, hergestellt werden. Diese zeichnen sich durch einen großen Einfluss auf die Kristallphase aus und bilden mit dem CHAP des AB-Types das Material, welches auch in Knochen und Z{\"a}hnen vorkommt. Erste Cytotoxizit{\"a}tstests lassen auf das große Potential dieser Polymerb{\"u}rsten f{\"u}r Beschichtungen in der Medizintechnik schließen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ehlert2016,
  author    = {Ehlert, Christopher},
  title     = {Simulationen von R{\"o}ntgenabsorptionsprozessen zur Charakterisierung von Systemen in kondensierter Phase},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-104844},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {142},
  year      = {2016},
  abstract  = {Die vorgelegte Dissertation pr{\"a}sentiert wissenschaftliche Ergebnisse, die in der Zeit vom Dezember 2012 bis August 2016, erarbeitet wurden. Der zentrale Inhalt der Arbeit ist die Simulation von R{\"o}ntgenabsorptionsprozessen von verschiedenen Systemen in kondensierter Phase. Genauer gesagt, werden Nahkantenabsorptions- (NEXAFS) sowie R{\"o}ntgenphotoelektronenspektren (XPS) berechnet. In beiden F{\"a}llen wird ein R{\"o}ntgenphoton von einem molekularen System absorbiert. Aufgrund der hohen Photonenenergie wird ein stark gebundenes kernnahes Elektron angeregt. Bei der XPS gelangt dieses mit einer zu messenden kinetischen Energie in Kontinuumszust{\"a}nde. In Abh{\"a}ngigkeit der eingestrahlten Photonenenergie und der kinetischen Energie des austreten Elektrons, kann die Bindungsenergie berechnet werden, welche die zentrale Gr{\"o}ße der XPS ist. Im Falle der NEXAFS-Spektroskopie wird das kernnahe Elektron in unbesetzte gebundene Zust{\"a}nde angeregt. Die zentrale Gr{\"o}ße ist die Absorption als Funktion der eingestrahlten Photonenenergie. Das erste Kapitel meiner Arbeit er{\"o}rtert detailliert die experimentellen Methoden sowie die daraus gewonnenen charakteristischen Gr{\"o}ßen. Die experimentellen Spektren zeigen oft viele Resonanzen, deren Interpretation aufgrund fehlender Referenzmaterialien schwierig ist. In solchen F{\"a}llen bietet es sich an, die Spektren mittels quantenchemischer Methoden zu simulieren. Der daf{\"u}r erforderliche mathematisch-physikalische Methodenkatalog wird im zweiten Kapitel der Arbeit er{\"o}rtert. Das erste von mir untersuchte System ist Graphen. In experimentellen Arbeiten wurde die Oberfl{\"a}che mittels Bromplasma modifiziert. Die im Anschluss gemessenen NEXAFS-Spektren unterscheiden sich maßgeblich von den Spektren der unbehandelten Oberfl{\"a}che. Mithilfe periodischer DFT-Rechnungen wurden verschiedene Gitterdefekte sowie bromierte Systeme untersucht und die NEXAFS-Spektren simuliert. Mittels der Simulationen k{\"o}nnen die Beitr{\"a}ge verschiedener Anregungszentren analysiert werden. Die Berechnungen erlauben den Schluss, dass Gitterdefekte maßgeblich f{\"u}r die entstandenen Ver{\"a}nderungen verantwortlich sind. Polyvinylalkohol (PVA) wurde als zweites System behandelt. Hierbei sollte untersucht werden, wie groß der Einfluss der Molekularbewegung auf die Verbreiterung der Peaks im XP-Spektrum ist. Des Weiteren wurde untersucht, wie groß der Einfluss von intermolekularen Wechselwirkungen auf die Peakpositionen und Peakverbreiterung ist. F{\"u}r die Berechnung dieses Systems wurde eine Kombination aus molekulardynamischen und quantenchemischen Methoden verwendet. Als Strukturen dienten Oligomermodelle, die unter dem Einfluss eines (ab initio) Potentials propagiert wurden. Entlang der erstellten Trajektorie wurden Schnappsch{\"u}sse der Geometrien extrahiert und f{\"u}r die Berechnung der XP-Spektren verwendet. Die Spektren werden bereits mithilfe klassischer Molekulardynamik sehr gut reproduziert. Die erhaltenen Peakbreiten sind verglichen mit dem Experiment allerdings zu klein. Die Hauptursache der Peakverbreiterung ist die Molekularbewegung. Intermolekulare Wechselwirkungen verschieben die Peakpositionen um 0.6 eV zu kleineren Anregungsenergien. Im dritten Teil der Arbeit stehen die NEXAFS-Spektren von ionischen Fl{\"u}ssigkeiten (ILs) im Fokus. Die experimentell gefundenen Spektren zeigen eine komplexe Struktur mit vielen Resonanzen. In der Arbeit wurden zwei ILs untersucht. Als Geometrien verwenden wir Clustermodelle, die aus experimentellen Kristallstrukturen extrahiert wurden. Die berechneten Spektren erlauben es, die Resonanzen den Anregungszentren zuzuordnen. Außerdem kann eine erstmals gemessene Doppelresonanz simuliert und erkl{\"a}rt werden. Insgesamt kann die Interpretation der Spektren mithilfe der Simulation signifikant erweitert werden. In allen Systemen wurde zur Berechnung des NEXAFS-Spektrums eine auf Dichtefunktionaltheorie basierende Methode verwendet (die sogenannte Transition-Potential Methode). G{\"a}ngige wellenfunktionsbasierte Methoden, wie die Konfigurationswechselwirkung mit Einfachanregungen (CIS), zeigen eine starke Blauverschiebung, wenn als Referenz eine Hartree-Fock Slaterdeterminante verwendet wird. Wir zeigen, dass die Verwendung von kernnah-angeregten Determinanten sowohl das resultierende Spektrum als auch die Anregungsenergien deutlich verbessert. Des Weiteren werden auch Referenzen aus Dichtefunktionalrechnungen getestet. Zus{\"a}tzlich werden auch Referenzen mit gebrochenen Besetzungszahlen f{\"u}r kernnahe Elektronen verwendet. In der Arbeit werden die Resultate der verschiedenen Referenzen miteinander verglichen. Es zeigt sich, dass Referenzen mit gebrochenen Besetzungszahlen das Spektrum nicht weiter verbessern. Der Einfluss der verwendeten Elektronenstrukturmethode ist eher gering.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Feldbusch2015,
  author    = {Feldbusch, Elvira},
  title     = {Geochemische Charakterisierung eines Formationsfluids im Unteren Perm},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-87402},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {x, 116, XIII},
  year      = {2015},
  abstract  = {Diese Arbeit befasst sich mit der ganzheitlichen Betrachtung der Fluideigenschaften eines unterpermischen Reservoirs am Geothermie Forschungsstandort Groß Sch{\"o}nebeck (GrSk) bei Reservoirbedingungen und im Betrieb der Geothermieanlage. Die Untersuchungen zur Fluidherkunft ergeben, dass es sich um ein konnates Wasser meteorischen Ursprungs ohne den Einfluss der dar{\"u}berliegenden Zechsteinw{\"a}sser handelt. Die Ionen und Isotopenverh{\"a}ltnisse im Formationswasser gel{\"o}ster Komponenten in GrSk belegen einen gemeinsamen Genesepfad mit W{\"a}ssern anderer Rotliegend-Reservoire des Nordostdeutschen Beckens (NEGB). Die Isotopenverh{\"a}ltnisse von ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ≈ 0,7158 und von δ³⁴SV CDT ≈ 4,1  per mille des Sulfats weisen auf die Anreicherung des Fluids mit schweren Isotopen durch die Fluid Gestein-Wechselwirkung mit Vulkaniten und Rotliegend Sandsteinen des Unteren Perms hin. Das im Formationswasser bei Reservoirbedingungen gel{\"o}ste Gas (Gas/Wasser ≤ 2 bei STP) enth{\"a}lt Stickstoff (δ¹⁵NAir ≈ 0,6  per mille) und thermogenes Methan (δ¹³CV-PDB ≈ - 18  per mille) aus organischen Karbonablagerungen (Kerogen Typ - III Kohlen) hoher Reife. Die Isotopenverh{\"a}ltnisse der Edelgase belegen eine krustale Herkunft des Gasgemisches. Die berechnete Verweilzeit τ (⁴He) der Gase im Reservoir liegt zwischen 275 und 317 Ma und {\"u}berschreitet damit bei gegebener Konzentration von Mutternukliden im Reservoirgestein das allgemein angenommene Zeitalter der Sedimentgruppe. Das l{\"a}sst sich durch eine Zuwanderung von Gasen aus {\"a}lteren Sedimentfolgen erkl{\"a}ren. Die Ver{\"a}nderungen der physikochemischen Fluidparameter w{\"a}hrend des Anlagenbetriebs sind haupts{\"a}chlich temperaturbedingt. Bei stabilen Produktionsbedingungen und einer Temperatur von ca. 100 °C stabilisieren sich auch die Fluideigenschaften. Bei In situ Bedingungen {\"u}bertage betr{\"a}gt die Dichte ρ = 1,1325 ± 0,0002 g ∙ mL⁻¹, das Redoxpotential Eh = -105,5 ± 1,3 mV und der pH = 6,61 ± 0,002. Die relative Zusammensetzung der Gasphase bei stabilen Produktionsbedingungen zeigt dagegen eine geringe Erh{\"o}hung des Stickstoffanteils sowie des Anteils der Kohlenwasserstoffe (Ethan, Propan, usw.) und Abnahme des relativen Methananteils im Laufe des Betriebs. Die quantitative Untersuchung der sekund{\"a}ren mineralischen Ausf{\"a}llungen im Fluid mittels sequentieller Extraktion zeigte, dass Schwermetalle als eine Hauptkomponente der Fluidfestphase gr{\"o}ßtenteils in Verbindung mit organischen Molek{\"u}len vorliegen. Experimente zum Einfluss organischer Verbindungen unterschiedlicher Substanzklassen auf eine Mobilisierung der Schwermetalle aus dem Reservoirgestein ergaben, dass die Verbindungen wie Fetts{\"a}uren und PAK (polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) die Freisetzung von Kupfer, Nickel, Chrom und Blei verhindern bzw. zu derer Immobilisierung beitragen. Im Gegensatz dazu wird die Mobilit{\"a}t von Zink in Anwesenheit von diesen Verbindungen erh{\"o}ht. Niedermolekulare Monocarbons{\"a}uren und stickstoffhaltige Heteroaromaten tragen, mit Ausnahme von Blei, zur Freisetzung bzw. Mobilisierung von Schwermetallen aus dem Reservoirgestein bei. Die gewonnenen Erkenntnisse dieser Arbeit best{\"a}tigen das Risiko massiver Ausf{\"a}llungen auf der kalten Seite der Geothermieanlage bei Inbetriebnahme des Kraftwerks, wenn keine an den Fluidchemismus angepassten Pr{\"a}ventionsmethoden eingesetzt werden. Die Isotopenzusammensetzung der Fluidkomponenten sowie geringf{\"u}gige Schwankungen der Gaszusammensetzung im kontinuierlichen Anlagenbetrieb l{\"a}sst eine Kommunikation des unterpermischen Reservoirs mit dem darunter liegenden Oberkarbon vermuten, was eine nachtr{\"a}gliche Ver{\"a}nderung der Fluidzusammensetzung beim Dauerbetrieb der Anlage bedeuten kann.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Enzenberg2015,
  author    = {Enzenberg, Anne},
  title     = {Neue fluoreszierende Copolymere f{\"u}r sensitive Detektionssysteme in Wasser},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-82325},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xvi, 156, KK},
  year      = {2015},
  abstract  = {Ziel dieser Arbeit war die Synthese und Charakterisierung von neuartigen fluoreszierenden Copolymeren zur Analytdetektion in w{\"a}ssrigen Systemen. Das Detektionssystem sollte ein einfaches Schalten der Fluoreszenz bei Analytbindung „Aus" bzw. Verdr{\"a}ngung „An" erm{\"o}glichen. Daf{\"u}r wurde die Synthese eines funktionalisierten Monomers so geplant, dass sich Fluorophor und Analyt innerhalb derselben Monomereinheit in direkter Nachbarschaft zueinander befinden. So sollten bei Erkennung des Analyten durch eine mit einem Fluoreszenzl{\"o}scher funktionalisierte Erkennungsstruktur Fluorophor und L{\"o}scher in einen vorgegebenen Abstand zueinander gezwungen und die Fluoreszenz des Fluorophors effizient gel{\"o}scht werden. Bei anschließender Verdr{\"a}ngung der Erkennungseinheit durch einen st{\"a}rker bindenden Analyten sollte die Fluoreszenz wieder „angeschaltet" werden. Eine weitere Zielstellung f{\"u}r das Detektionssystem war eine hohe L{\"o}slichkeit und Fluoreszenzintensit{\"a}t in Wasser. Da die Anwendung solcher Sensoren besonders in der Medizin und Biologie, z.B. f{\"u}r Schnellerkennungstest von Pathogenen, von Interesse ist, ist die Kompatibilit{\"a}t mit w{\"a}ssrigen Medien essentiell. Die funktionalisierten Monomere wurden frei radikalisch mit N Vinyl-pyrrolidon bzw. N Vinyl¬caprolactam zu wasserl{\"o}slichen, fluoreszierenden Copolymeren umgesetzt. In den N-Vinyl¬pyrrolidon-Polymeren (PNVP) wurde RhodaminB, in den thermoresponsiven N Vinyl¬caprolactam-Polymeren (PNVCL) ein Naphthals{\"a}ureimid als Fluorophor verwendet. W{\"a}hrend Rhodamine eine hohe Fluoreszenzintensit{\"a}t, gute Quantenausbeuten und hohen Extinktionskoeffizienten in Wasser zeigen, sind Naphthals{\"a}ure¬imide umgebungssensitive Chromophore, die bei {\"A}nderung ihrer L{\"o}sungsmittelumgebung, wie z.B. beim Kollaps eines thermoresponsiven Polymers in Wasser, ihre Fluoreszenzintensit{\"a}t und Quantenausbeute drastisch {\"a}ndern k{\"o}nnen. Der Vorteil der hier verwendeten Strategie der Monomersynthese liegt darin, dass bei jeder spezifischen Analytdetektion durch eine Erkennungseinheit die Fluoreszenz effizient gel{\"o}scht bzw. bei Verdr{\"a}ngung durch einen st{\"a}rker bindenden Analyten wieder „angeschaltet" wird. Dieses Prinzip wird bereits vielfach in der Biologie in sogenannten „Molecular Beacons" ausgenutzt, wobei ein Fluorophor und ein L{\"o}scher durch spezifische DNA Basenpaarung in einen vorgegebenen Abstand zueinander gezwungen werden und so ein „Schalten" der Fluoreszenz erm{\"o}glichen. Aufgrund der vorgegebenen Struktur der DNA Basensequenzen ist es jedoch nicht direkt auf andere Erkennungsreaktionen {\"u}bertragbar. Daher wurde ein Modellsystem entwickelt, welches die M{\"o}glichkeit bietet Analyt, Erkennungseinheit und Signalgeber variabel, je nach Anforderungen des Systems, auszutauschen. So soll es m{\"o}glich sein, den Sensor a priori f{\"u}r jede Erkennungs¬reaktion zu verwenden. Als Modell Bindungs¬paare wurden ß Cyclodextrin/Adamantan und Con¬cana¬valinA/Mannose ausgew{\"a}hlt. Adamantan bzw. Mannose wurde als Analyt zusammen mit dem Fluorophor in das Polymer eingebunden. ß Cyclo¬dextrin (ß CD) bzw. ConcanavalinA (ConA) wurde als Erkennungsstruktur an einem Fluoreszenzl{\"o}scher immobilisiert. Polymer-basierte Fluoreszenzsensoren sind in der Fachliteratur gut dokumentiert. In der Regel sind Signalgeber und Analyt jedoch statistisch im Polymer verteilt, da sie sich entweder in unterschiedlichen Monomereinheiten befinden oder die Funktionalisierung durch eine polymeranaloge Umsetzung erfolgt. Der gew{\"a}hlte Ansatz Fluorophor und Analyt innerhalb derselben Monomereinheit einzubinden, soll bei jeder Erkennungsreaktion des Analyten zu einer {\"A}nderung der Signalintensit{\"a}t des Fluorophors f{\"u}hren. Eine hohe Signalintensit{\"a}t bei Analytdetektion ist w{\"u}nschenswert, insbesondere f{\"u}r Erkennungsreaktionen, die mit m{\"o}glichst geringem apparativem Aufwand, am besten mit dem bloßen Auge zu verfolgen sein sollen. Des Weiteren ist es m{\"o}glich den Fluorophorgehalt im Polymer genau einzustellen und so Selbstl{\"o}schung zu vermeiden. Die synthetisierten Polymere haben einen Fluorophorgehalt von 0,01 mol\% bis 0,5 mol\%. F{\"u}r die RhodaminB haltigen Polymere zeigte sich, dass ein Fluorophorgehalt unterhalb 0,1 mol\% im Polymer die h{\"o}chsten Ausbeuten, Molmassen und Quantenausbeuten liefert. F{\"u}r die Naphthals{\"a}ureimid haltigen Polymere hingegen wurden auch f{\"u}r einen Fluorophorgehalt von bis zu 1 mol\% hohe Ausbeuten und Molmassen erreicht. Die Naphthals{\"a}ureimid haltigen Polymere haben jedoch in w{\"a}ssriger L{\"o}sungsmittelumgebung nur geringe Quantenausbeuten. Als Fluoreszenzl{\"o}scher wurden Goldnanopartikel synthetisiert, die mit den entsprechenden Erkennungsstrukturen (ß-CD oder ConA) f{\"u}r den verwendeten Analyten funktionalisiert wurden. Goldnanopartikel als L{\"o}scher bieten den Vorteil, dass ihre Dispergierbarkeit in einem L{\"o}semittel durch Funktionalisierung ihrer H{\"u}lle gezielt gesteuert werden kann. Durch die hohe Affinit{\"a}t von Goldnanopartikeln zu Thiolen und Aminen konnten sie mit Hilfe einfacher Syntheseschritte mit Thio ß CD Derivaten bzw. ConA funktionalisiert werden. In der hier vorgelegten Arbeit sollte ein Modellsystem f{\"u}r einen solches fluoreszenz-basiertes Detektionssystem in Wasser entwickelt werden. Nachfolgend werden die zu erf{\"u}llenden strukturellen Voraussetzungen f{\"u}r die Synthese eines solchen Sensors nochmals zusammengefasst: 1. Verwendung eines Fluorophors, der eine hohe Signalintensit{\"a}t zeigt. 2. Analyt bzw. Erkennungseinheit soll sich im Abstand von wenigen Nanometern zum Signalgeber befinden, um bei jeder Detektionsreaktion die Signalintensit{\"a}t des Signalgebers beeinflussen zu k{\"o}nnen. 3. Die Detektionseinheit ben{\"o}tigt eine funktionelle Gruppe zur Immobilisierung. Immobilisierung kann z.B. durch Einbindung in ein Polymer erfolgen. 4. Der Fluorophor soll bei {\"A}nderung seiner lokalen Umgebung, durch Binden eines L{\"o}schers oder {\"A}nderung seiner L{\"o}semittelumgebung seine Fluoreszenzeigenschaften drastisch {\"a}ndern. 5. Die Reaktion sollte schnell und mit m{\"o}glichst geringem apparativem Aufwand, am besten mit bloßem Auge zu verfolgen sein. F{\"u}r das ß-CD/Adamantan Modellsystem wurde ein Fluoreszenz Aus/An Sensor entwickelt, der bei Binden ß CD funktionalisierter Goldnanopartikel an das polymergebundene Adamantan die Fluoreszenz des RhodaminB Fluorophors effizient l{\"o}scht und bei Verdr{\"a}ngung der Goldnanopartikel wieder zur{\"u}ck gewinnt. Dies konnte auch mit bloßem Auge verfolgt werden. F{\"u}r die Naphthals{\"a}ureimid Monomere, die mit NVCL copolymerisiert wurden, wurde abh{\"a}ngig von der lokalen Umgebung des Fluorophors eine unterschiedliche Verst{\"a}rkung der Fluoreszenzintensit{\"a}t bei {\"U}berschreiten des Tr{\"u}bungspunktes des Polymers gefunden. Dabei zeigte sich, dass die Einf{\"u}hrung eines Abstandshalters zwischen Polymerr{\"u}ckgrat und Fluorophor zu einer großen Fluoreszenz¬verst{\"a}rkung f{\"u}hrt, w{\"a}hrend sich ohne Abstandshalter die Fluoreszenzintensit{\"a}t bei {\"U}ber¬schreiten des Tr{\"u}bungspunktes kaum {\"a}ndert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fettkenhauer2015,
  author    = {Fettkenhauer, Christian},
  title     = {Ionothermale Synthese funktioneller Kohlenstoffnitrid basierter Materialien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-78087},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xii, 123},
  year      = {2015},
  abstract  = {Die Doktorarbeit behandelt die Synthese Kohlenstoffnitrid basierter Materialien in eutektischen Mischungen bivalenter Metallchloride. Der Fokus liegt dabei auf ZnCl2-, SnCl2- und CoCl2-haltigen eutektischen Mischungen, in denen die Kondensation gebr{\"a}uchlicher organischer Precursoren durchgef{\"u}hrt wird. Im Rahmen dessen wird untersucht wie durch die Reaktionsf{\"u}hrung in Salzschmelzen unterschiedlicher Lewis-Acidit{\"a}t, neben der Molek{\"u}lstruktur andere charakteristische Eigenschaften, wie Morphologie, Kristallinit{\"a}t und spezifische Oberfl{\"a}chen, der Materialien kontrolliert werden k{\"o}nnen. Dar{\"u}ber hinaus werden die optischen Eigenschaften der Materialien er{\"o}rtert und in diesem Zusammenhang die Eignung als Photokatalysatoren f{\"u}r den oxidativen Abbau organischer Farbstoffe und f{\"u}r die photokatalytische Wasserreduktion bzw. -oxidation untersucht. Zus{\"a}tzlich wird gezeigt, wie im System LiCl/KCl in einem einstufigen Prozess edelmetallfreie Kohlenstoffnitrid Komposite zur photokatalytischen Wasserreduktion hergestellt werden k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Berdzinski2014,
  author    = {Berdzinski, Stefan},
  title     = {Photoinduzierte radikalische Polymerisation in ionischen Fl{\"u}ssigkeiten und der Einfluss der Radikalrekombination},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-72582},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VIII, 114},
  year      = {2014},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit behandelt Untersuchungen zum Einfluss ionischer Fl{\"u}ssigkeiten sowohl auf den Rekombinationsprozess photolytisch generierter Lophylradikale als auch auf die photoinduzierte Polymerisation. Im Fokus standen hierbei pyrrolidiniumbasierte ionische Fl{\"u}ssigkeiten sowie polymerisierbare imidazoliumbasierte ionische Fl{\"u}ssigkeiten. Mittels UV-Vis-Spektroskopie wurde in den ionischen Fl{\"u}ssigkeiten im Vergleich zu ausgew{\"a}hlten organischen L{\"o}sungsmitteln die Rekombinationskinetik der aus o-Cl-HABI photolytisch generierten Lophylradikale bei unterschiedlichen Temperaturen verfolgt und die Geschwindigkeitskonstanten der Radikalrekombination bestimmt. Die Charakterisierung des Rekombinationsprozesses erfolgt dabei insbesondere unter Verwendung der mittels Eyring-Gleichung ermittelten Aktivierungsparameter. Hierbei konnte gezeigt werden, dass die Rekombination der Lophylradikale in den ionischen Fl{\"u}ssigkeiten im Gegensatz zu den organischen L{\"o}sungsmitteln zu einem großen Anteil innerhalb des L{\"o}sungsmittelk{\"a}figs erfolgt. Weiterhin wurden f{\"u}r den Einsatz von o-Cl-HABI als Radikalbildner in den photoinduzierten Polymerisationen mehrere m{\"o}gliche Co-Initiatoren {\"u}ber photokalorimetrische Messungen untersucht. Hierbei wurde auch ein neuer Aspekt zur Ketten{\"u}bertragung vom Lophylradikal auf den heterocyclischen Co-Initiator vorgestellt. Dar{\"u}ber hinaus wurden photoinduzierte Polymerisationen unter Einsatz eines Initiatorsystems, bestehend aus o-Cl-HABI als Radikalbildner und einem heterocyclischen Co-Initiator, in den ionischen Fl{\"u}ssigkeiten untersucht. Diese Untersuchungen beinhalten zum einen photokalorimetrische Messungen der photoinduzierten Polymerisation von polymerisierbaren imidazoliumbasierten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten. Zum anderen wurden Untersuchungen zur photoinduzierten Polymerisation von Methylmethacrylat in pyrrolidiniumbasierten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten durchgef{\"u}hrt. Dabei wurden Einflussparameter wie Zeit, Temperatur, Viskosit{\"a}t, L{\"o}sungsmittelk{\"a}figeffekt und die Alkylkettenl{\"a}nge am Kation der ionischen Fl{\"u}ssigkeiten auf die Ausbeuten und Molmassen sowie Molmassenverteilungen der Polymere hin untersucht.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Merkel2014,
  author    = {Merkel, Roswitha},
  title     = {Untersuchung zur Synthese und Eigenschaften von komplexen Oligospiroketalen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-72561},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2014},
  abstract  = {Es ist in dieser Arbeit gelungen, starre Oligospiroketal(OSK)-St{\"a}be als Grundbausteine f{\"u}r komplexe 2D- und 3D-Systeme zu verwenden. Dazu wurde ein difunktionalisierter starrer Stab synthetisiert, der mit seines Gleichen und anderen verzweigten Funktionalisierungseinheiten in Azid-Alkin-Klickreaktionen eingesetzt wurde. An zwei {\"u}ber Klickreaktion verkn{\"u}pften OSK-St{\"a}ben konnten mittels theoretischer Berechnungen Aussagen {\"u}ber die neuartige Bimodalit{\"a}t der Konformation getroffen werden. Es wurde daf{\"u}r der Begriff Gelenkstab eingef{\"u}hrt, da die Molek{\"u}le um ein Gelenk gedreht sowohl gestreckt als auch geknickt vorliegen k{\"o}nnen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen konnte gezeigt werden, dass nicht nur gezielt große Polymere aus bis zu vier OSK-St{\"a}ben synthetisiert werden k{\"o}nnen, sondern es auch m{\"o}glich ist, durch gezielte {\"A}nderung von Reaktionsbedingungen der Klickreaktion auch Cyclen aus starren OSK-St{\"a}ben herzustellen. Die neu entwickelte Substanzklasse der Gelenkst{\"a}be wurde im Hinblick auf die Steuerung des vorliegenden Gleichgewichts zwischen geknicktem und gestrecktem Gelenkstab hin untersucht. Daf{\"u}r wurde der Gelenkstab mit Pyrenylresten in terminaler Position versehen. Es wurde durch Fluoreszenzmessungen festgestellt, dass das Gleichgewicht z. B. durch die Temperatur oder die Wahl des L{\"o}sungsmittels beeinflussbar ist. F{\"u}r vielfache Anwendungen wurde eine vereinfachte Synthesestrategie gefunden, mit der eine beliebige Funktionalisierung in nur einem Syntheseschritt erreicht werden konnte. Es konnten photoaktive Gelenkst{\"a}be synthetisiert werden, die gezielt zur intramolekularen Dimerisierung gef{\"u}hrt werden konnten. Zus{\"a}tzlich wurde durch Aminos{\"a}uren ein Verkn{\"u}pfungselement am Ende der Gelenkst{\"a}be gefunden, das eine stereoselektive Synthese von Mehrfachfunktionalisierungen zul{\"a}sst. Die Synthese der komplexen Gelenkst{\"a}be wurde als ein neuartiges Gebiet aufgezeigt und bietet ein breites Forschungspotential f{\"u}r weitere Anwendungen z. B. in der Biologie (als molekulare Schalter f{\"u}r Ionentransporte) und in der Materialchemie (als Ladungs- oder Energietransporteure).},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schipper2014,
  author    = {Schipper, Florian},
  title     = {Biomass derived carbon for new energy storage technologies},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-72045},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2014},
  abstract  = {The thesis deals with the production and evaluation of porous carbon materials for energy storage technologies, namely super capacitors and lithium sulfur batteries.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Riemer2014,
  author    = {Riemer, Martin},
  title     = {Vom Phenol zum Naturstoff : Entwicklung nachhaltiger Mikrowellen-vermittelter SUZUKI-MIYAURA-Kupplungen und Tandem-Reaktionen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-72525},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2014},
  abstract  = {Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung von Methoden zur Synthese von auf Phenol basierenden Naturstoffen. Insbesondere wurde bei der Methodenentwicklung die Nachhaltigkeit in den Vordergrund ger{\"u}ckt. Dies bedeutet, dass durch die Zusammenfassung mehrerer Syntheseschritte zu einem (Tandem-Reaktion) beispielsweise unn{\"o}tige Reaktionsschritte vermieden werden sollten. Ferner sollten im Sinne der Nachhaltigkeit m{\"o}glichst ungiftige Reagenzien und L{\"o}sungmittel verwendet werden, ebenso wie mehrfach wiederverwertbare Katalysatoren zum Einsatz kommen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Methoden zum Aufbau von Biphenolen mittels Pd/C-katalysierten Suzuki-Miyaura-Kupplungen entwickelt. Diese Methoden sind insofern {\"a}ußerst effizient, da der ansonsten gebr{\"a}uchliche Syntheseweg {\"u}ber drei Reaktionsschritte somit auf lediglich eine Reaktionsstufe reduziert wurde. Weiterhin wurden die Reaktionsbedingungen so gestaltet, dass einfaches Wasser als vollkommen ungiftiges L{\"o}sungsmittel verwendet werden konnte. Des Weiteren wurde f{\"u}r diese Reaktionen ein Katalysator gew{\"a}hlt, der einfach durch Filtration vom Reaktionsgemisch abgetrennt und f{\"u}r weitere Reaktionen mehrfach wiederverwendet werden konnte. Dar{\"u}ber hinaus konnte durch die Synthese von mehr als 100 Verbindungen die breite Anwendbarkeit der Methoden aufgezeigt werden. Mit den entwickelten Methoden konnten 14 Naturstoffe - z. T. erstmals - synthetisiert werden. Derartige Stoffe werden u. a. von den {\"o}konomisch bedeutenden Kernobstgew{\"a}chsen ({\"A}pfeln, Birnen) als Abwehrmittel gegen{\"u}ber Sch{\"a}dlingen erzeugt. Folglich konnte mit Hilfe dieser Methoden ein Syntheseweg f{\"u}r potentielle Pflanzenschutzmittel entwickelt werden. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde ein Zugang zu den sich ebenfalls vom Phenol ableitenden Chromanonen, Chromonen und Cumarinen untersucht. Bei diesen Untersuchungen konnte durch die Entwicklung zweier neuer Tandem-Reaktionen ein nachhaltiger und stufen{\"o}konomischer Syntheseweg zur Darstellung substituierter Benzo(dihydro)pyrone aufgezeigt werden. Durch die erstmalige Kombination der Claisen-Umlagerung mit einer Oxa-Michael-Addition bzw. konjugierten-Addition wurden zwei vollkommen atom{\"o}konomische Reaktionen miteinander verkn{\"u}pft und somit eine {\"u}beraus effiente Synthese von allyl- bzw. prenylsubstituierten Chromanonen und Chromonen erm{\"o}glicht. Ferner konnten durch die Anwendung einer Claisen-Umlagerung-Wittig-Laktonisierungs-Reaktion allyl- bzw. prenylsubstituierte Cumarine erhalten werden. Herausragendes Merkmal dieser Methoden war, dass in nur einem Schritt der jeweilige Naturstoffgrundk{\"o}rper aufgebaut und eine lipophile Seitenkette generiert werden konnte. Die Entwicklung dieser Methoden ist von hohem pharmazeutischem Stellenwert, da auf diesen Wegen Verbindungen synthetisiert werden k{\"o}nnen, die zum einem {\"u}ber das notwendige pharmakologische Grundger{\"u}st verf{\"u}gen und zum anderen {\"u}ber eine Seitenkette, welche die Aufnahmef{\"a}higkeit und damit die Wirksamkeit im Organismus betr{\"a}chtlich erh{\"o}ht. Insgesamt konnten mittels der entwickelten Methoden 15 Chromanon-, Chromon- und Cumarin-Naturstoffe z. T. erstmals synthetisiert werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Koelsch2014,
  author    = {K{\"o}lsch, Jonas David},
  title     = {Entwicklung neuer farbstoffmarkierter Polymere zur Visualisierung des LCST-Phasen{\"u}bergangs in w{\"a}ssriger L{\"o}sung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-72531},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xvi, 147},
  year      = {2014},
  abstract  = {Ziel der Arbeit war die Entwicklung von farbstoffmarkierten Polymeren, die einen temperaturgetriebenen Kn{\"a}uel-Kollaps-Phasen{\"u}bergang in w{\"a}ssriger L{\"o}sung ("thermo-responsive Polymere") zeigen und diesen in ein optisches Signal {\"u}bersetzen k{\"o}nnen. Solche Polymere unterliegen innerhalb eines kleinen Temperaturintervalls einer massiven {\"A}nderung ihres Verhaltens, z B. ihrer Konformation und ihres Quellungsgrads. Diese {\"A}nderungen sind mit einem Wechsel der L{\"o}seeigenschaften von hydrophil zu hydrophob verbunden. Als Matrixpolymere wurden Poly-N-isopropylacrylamid (polyNIPAm), Poly(oligoethylen-glykolacrylat) (polyOEGA) und Poly(oligoethylenglykolmethacrylat) (polyOEGMA) ein-gesetzt, in die geeignete Farbstoffen durch Copolymerisation eingebaut wurden. Als besonders geeignet, um den Phasen{\"u}bergang in ein optisches Signal zu {\"u}bersetzen, erwiesen sich hierf{\"u}r kompakte, solvatochrome Cumarin- und Naphthalimidderivate. Diese beeintr{\"a}chtigten weder das Polymerisationsverhalten noch den Phasen{\"u}bergang, reagierten aber sowohl bez{\"u}glich Farbe als auch Fluoreszenz stark auf die Polarit{\"a}t des L{\"o}semittels. Weiterhin wurden Systeme entwickelt, die mittels Energietransfer (FRET) ein an den Phasen{\"u}bergang gekoppeltes optisches Signal erzeugen. Hierbei wurde ein Cumarin als Donor- und ein Polythiophen als Akzeptorfarbstoff eingesetzt. Es zeigte sich, dass trotz scheinbarer {\"A}hnlichkeit bestimmte Polymere ausgepr{\"a}gt auf einen Temperaturstimulus mit {\"A}nderung ihrer spektralen Eigenschaften reagieren, andere aber nicht. Hierf{\"u}r wurden die molekularen Ursachen untersucht. Als wahrscheinliche Gr{\"u}nde f{\"u}r das Ausbleiben einer spektralen {\"A}nderung in Oligo(ethylenglykol)-basierten Polymeren sind zum einen die fehlende Dehydratationseffektivit{\"a}t infolge des Fehlens eines selbstgen{\"u}genden Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungsmotivs zu nennen und zum anderen die sterische Abschirmung der Farbstoffe durch die Oligo(ethylenglykol)-Seitenketten. Als Prinzipbeweis f{\"u}r die N{\"u}tzlichkeit solcher Systeme f{\"u}r die Bioanalytik wurde ein System entwickelt, dass die L{\"o}slichkeitseigenschaft eines thermoresponsiven Polymers durch Antik{\"o}rper-Antigen-Reaktion {\"a}nderte. Die Bindung selbst kleiner Mengen eines Antik{\"o}rpers ließ sich so direkt optisch auslesen und war bereits mit dem bloßen Auge zu erkennen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Matthes2013,
  author    = {Matthes, Annika},
  title     = {Die Dehydro-Diels-Alder-Reaktion (DDA-Reaktion) als neue Methode zur Darstellung von Naphthalenophanen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-65264},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2013},
  abstract  = {Die Dissertation beschreibt die Herstellung von ringf{\"o}rmigen Verbindungen (Naphthalenophanen) mit Hilfe der Dehydro-Diels-Alder-Reaktion, wobei immer Enantiomerenpaare auftreten. Es wird der diastereoselektive Aufbau von Naphthalenophanen und der enantiomeren reine Aufbau von Biarylen untersucht. Desweiteren werden die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Verbindungen, wie die Phosphoreszenz, Trennbarkeit der entstehenden Enantiomere und die Ringspannung beschrieben.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Salffner2013,
  author    = {Salffner, Katharina},
  title     = {Entwicklung eines breitbandigen Cavity-Ring-Down-Spektrometers unter Verwendung nahinfraroter, inkoh{\"a}renter Strahlung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-68952},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2013},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Spektrometer f{\"u}r die Analyse von Gasen bzw. Gasgemischen vorgestellt und deren Design, Aufbau, Charakterisierung und Optimierung beschrieben. Das Resultat der Optimierung und Weiterentwicklungen ist ein spektral breitbandiges Cavity-Ring-Down-Spektrometer (CRD-Spektrometer). Ausgangspunkt der hier vorgestellten Arbeit ist ein Spektrometer auf Basis klassischer Absorptionsspektroskopie in einer Multireflexionszelle. F{\"u}r dieses Spektrometer wurde als Strahlquelle ein Superkontinuumlaser verwendet. Der Vorteil dieses Spektrometers liegt in seiner Kompaktheit. Mit diesem Spektrometer wurden Absorptionsspektren von mehreren Reingasen und einem Gasgemisch {\"u}ber einen Wellenl{\"a}ngenbereich von 1500 nm - 1700 nm aufgenommen. Der qualitative Vergleich mit zu erwartenden Spektren, welche auf der HITRAN-Datenbank basieren, zeigte eine gute {\"U}bereinstimmung. Die quantitative Interpretierbarkeit der Daten war jedoch stark eingeschr{\"a}nkt aufgrund des hohen zuf{\"a}lligen und systematischen Fehlers der Messungen. Als Konsequenz aus der als nicht zufriedenstellend bewerteten quantitativen Interpretierbarkeit der Daten wurde eine alternative Messmethode gesucht, welche eine h{\"o}here Sensitivit{\"a}t und Genauigkeit erm{\"o}glicht. Die Wahl fiel auf die Cavity-Ring-Down-Spektroskopie, eine resonatorgest{\"u}tzte Variante der Absorptionsspektroskopie. Wesentliche Vorteile dieser Technik sind a) die Unabh{\"a}ngigkeit von Leistungsschwankungen der Strahlquelle, b) ein effektiver Absorptionsweg von bis zu mehreren Kilometern, welcher sich unmittelbar auf die Sensitivit{\"a}t der Messungen auswirkt, c) die Ermittlung absoluter Absorberkonzentrationen, ohne die Notwendigkeit einer Kalibrierung oder den Vergleich mit einer Referenzzelle und d) die Vernachl{\"a}ssigbarkeit von Absorptionen außerhalb des Resonators. Als notwendiger Zwischenschritt auf dem Weg zu einem breitbandigen CRD-Spektrometer wurde zun{\"a}chst ein monochromatisches CRD-Spektrometer designt, aufgebaut und charakterisiert. F{\"u}r die effektive Einkopplung von Strahlungsenergie in einen Resonator ist die Anpassung der Strahlparameter an die Mode des Resonators notwendig. Voraussetzung dieser Anpassung ist die Kenntnis der Strahlparameter, welche experimentell ermittelt wurden. Im Laufe des Aufbaus des Spektrometers ergab sich, dass trotz der Modenanpassung die Einkopplung der Strahlungsenergie in den Resonator gest{\"o}rt wurde. Daraufhin wurden systematisch m{\"o}gliche Ursachen dieser St{\"o}rung untersucht und das Spektrometer optimiert. Mit diesem optimierten Spektrometer wurden Spektren gemessen, welche sowohl qualitativ als auch quantitativ gut mit den zu erwartenden Spektren {\"u}bereinstimmen. Als Nachweisgrenze dieses Spektrometers wurde ein Wert f{\"u}r den Absorptionskoeffizienten alpha von 10^-8 cm-1 bestimmt. Mit dem monochromatischen CRD-Spektrometer war es zudem m{\"o}glich, isotopenspezifische Messungen durchzuf{\"u}hren. F{\"u}r das breitbandige Spektrometer wurde als Strahlquelle eine ASE-Diode (amplified spontaneous emission) verwendet. Dabei handelt es sich um eine inkoh{\"a}rente Strahlquelle. Mittels Messungen nach dem Prinzip der Cavity-Enhanced-Absorptionsspektroskopie wurde die generelle Funktionalit{\"a}t des resonatorgest{\"u}tzten Spektrometers {\"u}berpr{\"u}ft. Anschließend wurden die wellenl{\"a}ngenabh{\"a}ngigen Abklingsignale des leeren und des mit einem CO2-Luft-Gemisch gef{\"u}llten Resonators gemessen und ebenfalls mit den zu erwartenden Spektren verglichen. Qualitativ stimmen die experimentellen Spektren gut mit den zu erwartenden Spektren {\"u}berein. F{\"u}r die quantitative Interpretation der Daten wurde ein spezieller Algorithmus entwickelt, der die spektrale Aufl{\"o}sung des Systems ber{\"u}cksichtigt. Mit dem vorgestellten Spektrometer ist so die qualitative und quantitative Interpretation der Spektren m{\"o}glich. Die Nachweisgrenze des breitbandigen Cavity-Ring-Down-Spektrometers wurde zu einem Wert von alpha = 8x10^-7 cm-1 bestimmt. Der systematischen und der zuf{\"a}llige Fehler der Messungen lagen bei Werten von ca. 1\%. Bei diesem Spektrometer handelt es sich um einen Prototyp. Mittels Optimierung des Systems lassen sich sowohl der Wert der Nachweisgrenze als auch die Fehler der Messungen verbessern.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kussmaul2013,
  author    = {Kussmaul, Bj{\"o}rn},
  title     = {Modifizierung von Silikonelastomeren mit organischen Dipolen f{\"u}r Dielektrische Elastomer Aktuatoren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-65121},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2013},
  abstract  = {Ein Dielektrischer Elastomer Aktuator (DEA) ist ein dehnbarer Kondensator, der aus einem Elastomerfilm besteht, der sich zwischen zwei flexiblen Elektroden befindet. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung, ziehen sich die Elektroden aufgrund elektrostatischer Wechselwirkungen an, wodurch das Elastomer in z-Richtung zusammengepresst wird und sich dementsprechend in der x-,y-Ebene ausdehnt. Hierdurch werden Aktuationsbewegungen erreicht, welche sehr pr{\"a}zise {\"u}ber die Spannung gesteuert werden k{\"o}nnen. Zus{\"a}tzlich sind DEAs kosteng{\"u}nstig, leicht und aktuieren ger{\"a}uschlos. DEAs k{\"o}nnen beispielsweise f{\"u}r Produkte im medizinischen Bereich oder f{\"u}r optischer Komponenten genutzt werden. Ebenso kann aus diesen Bauteilen Strom erzeugt werden. Das gr{\"o}ßte Hindernis f{\"u}r eine weite Implementierung dieser Materialien liegt in den erforderlichen hohen Spannungen zum Erzeugen der Aktuationsbewegung, welche sich tendenziell im Kilovolt-Bereich befinden. Dies macht die Elektronik teuer und die Bauteile unsicher f{\"u}r Anwender. Um geringere Betriebsspannungen f{\"u}r die DEAs zu erreichen, sind signifikante Materialverbesserungen - insbesondere des verwendeten Elastomers - erforderlich. Um dies zu erreichen, k{\"o}nnen die dielektrischen Eigenschaften (Permittivit{\"a}t) der Elastomere gesteigert und/oder deren Steifigkeit (Young-Modul) gesenkt werden. In der vorliegenden Arbeit konnte die Aktuationsleistung von Silikonfilmen durch die Addition organischer Dipole erheblich verbessert werden. Hierf{\"u}r wurde ein Verfahren etabliert, um funktionalisierte Dipole kovalent an das Polymernetzwerk zu binden. Dieser als "One-Step-Verfahren" bezeichnete Ansatz ist einfach durchzuf{\"u}hren und es werden homogene Filme erhalten. Die Dipoladdition wurde anhand verschiedener Silikone erprobt, die sich hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften unterschieden. Bei maximalem Dipolgehalt verdoppelte sich die Permittivit{\"a}t aller untersuchten Silikone und die Filme wurden deutlich weicher. Hierbei war festzustellen, dass die Netzwerkstruktur der verwendeten Silikone einen erheblichen Einfluss auf die erreichte Aktuationsdehnung hat. Abh{\"a}ngig vom Netzwerk erfolgte eine enorme Steigerung der Aktuationsleistung im Bereich von 100 \% bis zu 4000 \%. Dadurch k{\"o}nnen die Betriebsspannungen in DEAs deutlich abgesenkt werden, so dass sie tendenziell bei Spannungen unterhalb von einem Kilovolt betrieben werden k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Buller2013,
  author    = {Buller, Jens},
  title     = {Entwicklung neuer stimuli-sensitiver Hydrogelfilme als Plattform f{\"u}r die Biosensorik},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-66261},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2013},
  abstract  = {Diese Arbeit befasst sich mit der Synthese und der Charakterisierung von thermoresponsiven Polymeren und ihrer Immobilisierung auf festen Oberfl{\"a}chen als nanoskalige d{\"u}nne Schichten. Dabei wurden thermoresponsive Polymere vom Typ der unteren kritischen Entmischungstemperatur (engl.: lower critical solution temperature, LCST) verwendet. Sie sind bei niedrigeren Temperaturen im L{\"o}sungsmittel gut und nach Erw{\"a}rmen oberhalb einer bestimmten kritischen Temperatur nicht mehr l{\"o}slich; d. h. sie weisen bei einer bestimmten Temperatur einen Phasen{\"u}bergang auf. Als Basismaterial wurden verschiedene thermoresponsive und biokompatible Polymere basierend auf Diethylenglykolmethylethermethacrylat (MEO2MA) und Oligo(ethylenglykol)methylethermethacrylat (OEGMA475, Mn = 475 g/ mol) {\"u}ber frei radikalische Copolymerisation synthetisiert. Der thermoresponsive Phasen{\"u}bergang der Copolymere wurde in w{\"a}ssriger L{\"o}sung und in gequollenen vernetzten d{\"u}nnen Schichten beobachtet. Außerdem wurde untersucht, inwiefern eine selektive Proteinbindung an geeignete funktionalisierte Copolymere die Phasen{\"u}bergangstemperatur beeinflusst. Die thermoresponsiven Copolymere wurden {\"u}ber photovernetzbare Gruppen auf festen Oberfl{\"a}chen immobilisiert. Die n{\"o}tigen lichtempfindlichen Vernetzereinheiten wurden mittels des polymerisierbaren Benzophenonderivates 2 (4 Benzoylphenoxy)ethylmethacrylat (BPEM) in das Copolymer integriert. D{\"u}nne Filme der Copolymere mit ca. 100 nm Schichtdicke wurden {\"u}ber Rotationsbeschichtung auf Siliziumwafer aufgeschleudert und anschließend durch Bestrahlung mit UV Licht vernetzt und auf der Oberfl{\"a}che immobilisiert. Die Filme sind stabiler je gr{\"o}ßer der Vernetzeranteil und je gr{\"o}ßer die Molmasse der Copolymere ist. Bei einem Waschprozess nach der Vernetzung wird beispielsweise aus einem Film mit moderater Molmasse und geringem Vernetzeranteil mehr unvernetztes Copolymer ausgewaschen als bei einem h{\"o}hermolekularen Copolymer mit hohem Vernetzeranteil. Die Quellbarkeit der Polymerschichten wurde mit Ellipsometrie untersucht. Sie ist gr{\"o}ßer je geringer der Vernetzeranteil in den Copolymeren ist. Schichten aus thermoresponsiven OEG Copolymeren zeigen einen Volumenphasen{\"u}bergang vom Typ der LCST. Der thermoresponsive Kollaps der Schichten ist komplett reversibel, die Kollapstemperatur kann {\"u}ber die Zusammensetzung der Copolymere eingestellt werden. F{\"u}r einen Vergleich dieser Eigenschaften mit dem gut charakterisierten und derzeit wohl am h{\"a}ufigsten untersuchten thermoresponsiven Polymer Poly(N-isopropylacrylamid) (PNIPAM) wurden zus{\"a}tzlich photovernetzte Schichten aus PNIPAM hergestellt und ebenfalls ellipsometrisch vermessen. Im Vergleich zu PNIPAM verl{\"a}uft der Phasen{\"u}bergang der Schichten aus den Copolymeren mit Oligo(ethylenglykol)-seitenketten (OEG Copolymere) {\"u}ber einen gr{\"o}ßeren Temperaturbereich. Mit Licht einer Wellenl{\"a}nge > 300 nm wurden die photosensitiven Benzophenongruppen selektiv angeregt. Bei der Verwendung kleinerer Wellenl{\"a}ngen vernetzten die Copolymerschichten auch ohne die Anwesenheit der lichtempfindlichen Benzophenongruppen. Dieser Effekt ließ sich zur kontrollierten Immobilisierung und Vernetzung der OEG Copolymere einsetzen. Als weitere Methode zur Immobilisierung der Copolymere wurde die Anbindung {\"u}ber Amidbindungen untersucht. Dazu wurden OEG Copolymere mit dem carboxylgruppenhaltigen 2 Succinyloxyethylmethacrylat (MES) auf mit 3 Aminopropyldimethylethoxysilan (APDMSi) silanisierte Siliziumwafer rotationsbeschichtet, und mit dem oligomeren α, ω Diamin Jeffamin® ED 900 vernetzt. Die Vernetzungsreaktion erfolgte ohne weitere Zus{\"a}tze durch Erhitzen der Proben. Die Hydrogelschichten waren anschließend stabil und zeigten neben thermoresponsivem auch pH responsives Verhalten. Um zu untersuchen, ob die Phasen{\"u}bergangstemperatur durch eine Proteinbindung beeinflusst werden kann, wurde ein polymerisierbares Biotinderivat 2 Biotinyl-aminoethylmethacrylat (BAEMA) in das thermoresponsive Copolymer eingebaut. Der Einfluss des biotinbindenen Proteins Avidin auf das thermoresponsive Verhalten des Copolymers in L{\"o}sung wurde untersucht. Die spezifische Bindung von Avidin an das biotinylierte Copolymer verschob die {\"U}bergangstemperatur deutlich zu h{\"o}heren Temperaturen. Kontrollversuche zeigten, dass dieses Verhalten auf eine selektive Proteinbindung zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Thermoresponsive OEG Copolymere mit photovernetzbaren Gruppen aus BPEM und Biotingruppen aus BAEMA wurden {\"u}ber Rotationsbeschichtung auf Gold- und auf Siliziumoberfl{\"a}chen aufgetragen und durch UV Strahlung vernetzt. Die spezifische Bindung von Avidin an die Copolymerschicht wurde mit Oberfl{\"a}chenplasmonenresonanz und Ellipsometrie untersucht. Die Bindungskapazit{\"a}t der Schichten war umso gr{\"o}ßer, je kleiner der Vernetzeranteil, d. h. je gr{\"o}ßer die Maschenweite des Netzwerkes war. Die Quellbarkeit der Schichten wurde durch die Avidinbindung erh{\"o}ht. Bei hochgequollenen Systemen verursachte eine Mehrfachbindung des tetravalenten Avidins allerdings eine zus{\"a}tzliche Quervernetzung des Polymernetzwerkes. Dieser Effekt wirkt der erh{\"o}hten Quellbarkeit durch die Avidinbindung entgegen und l{\"a}sst die Polymernetzwerke schrumpfen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lemke2013,
  author    = {Lemke, Karina},
  title     = {Abtrennung und Charakterisierung von Polyelektrolyt-modifizierten Nanopartikeln},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-68133},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2013},
  abstract  = {Gegenstand der Dissertation ist die gr{\"o}ßen- und eigenschaftsoptimierte Synthese und Charakterisierung von anorganischen Nanopartikeln in einer geeigneten Polyelektrolytmodifizierten Mikroemulsion. Das Hauptziel bildet dabei die Auswahl einer geeigneten Mikroemulsion, zur Synthese von kleinen, stabilen, reproduzierbaren Nanopartikeln mit besonderen Eigenschaften. Die vorliegende Arbeit wurde in zwei Haupteile gegliedert. Der erste Teil befasst sich mit der Einmischung von unterschiedlichen Polykationen (lineares Poly (diallyldimethylammoniumchlorid) (PDADMAC) und verzweigtes Poly (ethylenimin) (PEI)) in verschiedene, auf unterschiedlichen Tensiden (CTAB - kationisch, SDS - anionisch, SB - zwitterionisch) basierenden, Mikroemulsionssysteme. Dabei zeigt sich, dass das Einmischen der Polykationen in die Wassertr{\"o}pfchen der Wasser-in-{\"O}l (W/O) Mikroemulsion prinzipiell m{\"o}glich ist. Der Einfluss der verschiedenen Polykationen auf das Phasenverhalten der W/O Mikroemulsion ist jedoch sehr unterschiedlich. In Gegenwart des kationischen Tensids f{\"u}hren die repulsiven Wechselwirkungen mit den Polykationen zu einer Destabilisierung des Systems, w{\"a}hrend die ausgepr{\"a}gten Wechselwirkungen mit dem anionischen Tensid in einer deutlichen Stabilisierung des Systems resultieren. F{\"u}r das zwitterionische Tensid f{\"u}hren die moderaten Wechselwirkungen mit den Polykationen zu einer partiellen Stabilisierung. Der zweite Teil der Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit dem Einsatz der unterschiedlichen, Polyelektrolyt- modifizierten Mikroemulsionen als Templatphase f{\"u}r die Herstellung verschiedener, anorganischer Nanopartikel. Die CTAB-basierte Mikroemulsion erweist sich dabei als ungeeignet f{\"u}r die Herstellung von CdS Nanopartikeln, da zum einen nur eine geringe Toleranz gegen{\"u}ber den Reaktanden vorhanden ist (Destabilisierungseffekt) und zum anderen das Partikelwachstum durch den Polyelektrolyt-Tensid-Film nicht ausreichend begrenzt wird. Zudem zeigt sich, dass eine Abtrennung der Partikel aus der Mikroemulsion nicht m{\"o}glich ist. Die SDS-basierten Mikroemulsionen, erweisen sich als geeignete Templatphase zur Synthese kleiner anorganischer Nanopartikel (3 - 20 nm). Sowohl CdS Quantum Dots, als auch Gold Nanopartikel konnten erfolgreich in der Mikroemulsion synthetisiert werden, wobei das verzweigte PEI einen interessanten Templat-Effekt in der Mikroemulsion hervorruft. Als deutlicher Nachteil der SDS-basierten Mikroemulsionen offenbaren sich die starken Wechselwirkungen zwischen dem Tensid und den Polyelektrolyten w{\"a}hrend der Aufarbeitung der Nanopartikel aus der Mikroemulsion. Dabei erweist sich die Polyelektrolyt-Tensid-Komplexbildung als hinderlich f{\"u}r die Redispergierung der CdS Quantum Dots in Wasser, so dass Partikelaggregation einsetzt. Die SB-basierten Mikroemulsionen erweisen sich als g{\"u}nstige Templatphase f{\"u}r die Bildung von gr{\"o}ßen- und eigenschaftenoptimierten Nanopartikeln (< 4 nm), wobei insbesondere eine Modifizierung mit PEI als ideal betrachtet werden kann. In Gegenwart des verzweigten PEI gelang es erstmals ultrakleine, fluoreszierende Gold Cluster (< 2 nm) in einer SB-basierten Mikroemulsion als Templatphase herzustellen. Als besonderer Vorteil der SB-basierten Mikroemulsion zeigen sich die moderaten Wechselwirkungen zwischen dem zwitterionischen Tensid und den Polyelektrolyten, welche eine anschließende Abtrennung der Partikel aus der Mikroemulsion unter Erhalt der Gr{\"o}ße und ihrer optischen Eigenschaften erm{\"o}glichen. In der redispergierten w{\"a}ssrigen L{\"o}sung gelang somit eine Auftrennung der PEI-modifizierten Partikel mit Hilfe der asymmetrischer Fluss Feldflussfraktionierung (aF FFF). Die gebildeten Nanopartikel zeigen interessante optische Eigenschaften und k{\"o}nnen zum Beispiel erfolgreich zur Modifizierung von Biosensoren eingesetzt werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Winkler2013,
  author    = {Winkler, Henning},
  title     = {Synthese von thermoplastisch verarbeitbaren Fetts{\"a}ure-Acylderivaten der St{\"a}rke und Proteine},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-71089},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2013},
  abstract  = {In den vergangenen Jahren wurden stetig wachsende Produktionskapazit{\"a}ten von Biokunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffe nverzeichnet. Trotz großer Produktionskapazit{\"a}ten und einem geeigneten Eigenschaftsprofil findet St{\"a}rke nur als hydrophile, mit Weichmachern verarbeitete thermoplastische St{\"a}rke (TPS) in Form von Blends mit z. B. Polyestern Anwendung. Gleiches gilt f{\"u}r Kunststoffe auf Proteinbasis. Die vorliegende Arbeit hat die Entwicklung von Biokunststoffen auf St{\"a}rkebasis zum Ziel, welche ohne externe Weichmacher thermoplastisch verarbeitbar und hydrophob sind sowie ein mechanisches Eigenschaftsprofil aufweisen, welches ein Potenzial zur Herstellung von Materialien f{\"u}r eine Anwendung als Verpackungsmittel bietet. Um die Rohstoffbasis f{\"u}r Biokunststoffe zu erweitern, soll das erarbeitete Konzept auf zwei industriell verf{\"u}gbare Proteintypen, Zein und Molkenproteinisolat (WPI), {\"u}bertragen werden. Als geeignete Materialklasse wurden Fetts{\"a}ureester der St{\"a}rke herausgearbeitet. Zun{\"a}chst fand ein Vergleich der S{\"a}urechlorid-Veresterung und der Umesterung von Fetts{\"a}urevinylestern statt, woraus letztere als geeignetere Methode hervorging. Durch Variation der Reaktionsparameter konnte diese optimiert und auf eine Serie der Fetts{\"a}urevinylester von Butanoat bis Stearat f{\"u}r DS-Werte bis zu 2,2-2,6 angewandt werden. M{\"o}glich war somit eine systematische Studie unter Variation der veresterten Fetts{\"a}ure sowie des Substitutionsgrades (DS). S{\"a}mtliche Produkte mit einem DS ab 1,5 wiesen eine ausgpr{\"a}gte L{\"o}slichkeit in organischen L{\"o}sungsmitteln auf wodurch sowohl die Aufnahme von NMR-Spektren als auch Molmassenbestimmung mittels Gr{\"o}ßenausschlusschromatographie mit gekoppelter Mehrwinkel-Laserlichtstreuung (GPC-MALLS) m{\"o}glich waren. Durch dynamische Lichtstreuung (DLS) wurde das L{\"o}slichkeitsverhalten veranschaulicht. S{\"a}mtliche Produkte konnten zu Filmen verarbeitet werden, wobei Materialien mit DS 1,5-1,7 hohe Zugfestigkeiten (bis zu 42 MPa) und Elastizit{\"a}tsmodule (bis 1390 MPa) aufwiesen. Insbesondere St{\"a}rkehexanoat mit DS <2 sowie St{\"a}rkebutanoat mit DS >2 hatten ein mechanisches Eigenschaftsprofil, welches insbesondere in Bezug auf die Festigkeit/Steifigkeit vergleichbar mit Verpackungsmaterialien wie Polyethylen war (Zugfestigkeit: 15-32 MPa, E-Modul: 300-1300 MPa). Zugfestigkeit und Elastizit{\"a}tsmodul nahmen mit steigender Kettenl{\"a}nge der veresterten Fetts{\"a}ure ab. Ester l{\"a}ngerkettiger Fetts{\"a}uren (C16-C18) waren spr{\"o}de. {\"U}ber Weitwinkel-R{\"o}ntgenstreuung (WAXS) und Infrarotspektroskopie (ATR-FTIR) konnte der Verlauf der Festigkeiten mit einer zunehmenden Distanz der St{\"a}rke im Material begr{\"u}ndet werden. Es konnten von DS und Kettenl{\"a}nge abh{\"a}ngige Glas{\"u}berg{\"a}nge detektiert werden, die kristallinen Strukturen der langkettigen Fetts{\"a}uren zeigten einen Schmelzpeak. Die Hydrophobie der Filme wurde anhand von Kontaktwinkeln >95° gegen Wasser dargestellt. Blends mit biobasierten Polyterpenen sowie den in der Arbeit hergestellten Zein-Acylderivaten erm{\"o}glichten eine weitere Verbesserung der Zugfestigkeit bzw. des Elastizit{\"a}tsmoduls hochsubstituierter Produkte. Eine thermoplastische Verarbeitung mittels Spritzgießen war sowohl f{\"u}r Produkte mit hohem als auch mittlerem DS-Wert ohne jeglichen Zusatz von Weichmachern m{\"o}glich. Es entstanden homogene, transparente Pr{\"u}fst{\"a}be. Untersuchungen der H{\"a}rte ergaben auch hier f{\"u}r St{\"a}rkehexanoat und -butanoat mit Polyethylen vergleichbare Werte. Ausgew{\"a}hlte Produkte wurden zu Fasern nach dem Schmelzspinnverfahren verarbeitet. Hierbei wurden insbesondere f{\"u}r hochsubstituierte Derivate homogenen Fasern erstellt, welche im Vergleich zur Gießfolie signifikant h{\"o}here Zugfestigkeiten aufwiesen. St{\"a}rkeester mit mittlerem DS ließen sich ebenfalls verarbeiten. Zun{\"a}chst wurden f{\"u}r eine {\"U}bertragung des Konzeptes auf die Proteine Zein und WPI verschiedene Synthesemethoden verglichen. Die Veresterung mit S{\"a}urechloriden ergab hierbei die h{\"o}chsten Werte. Im Hinblick auf eine gute L{\"o}slichkeit in organischen L{\"o}sungsmitteln wurde f{\"u}r WPI die Veresterung mit carbonyldiimidazol (CDI)-aktivierten Fetts{\"a}uren in DMSO und f{\"u}r Zein die Veresterung mit S{\"a}u-rechloriden in Pyridin bevorzugt. Es stellte sich heraus, dass acyliertes WPI zwar hydrophob, jedoch ohne Weichmacher nicht thermoplastisch verarbeitet werden konnte. Die Erstellung von Gießfolien f{\"u}hrte zu Spr{\"o}dbruchverhalten. Unter Zugabe der biobasierten {\"O}ls{\"a}ure wurde die Anwendung von acyliertem WPI als thermoplastischer Filler z. B. in Blends mit St{\"a}rkeestern dargestellt. Im Gegensatz hierzu zeigte acyliertes Zein Glas{\"u}berg{\"a}nge <100 °C bei ausreichender Stabilit{\"a}t (150-200 °C). Zeinoleat konnte ohne Weichmacher zu einer transparenten Gießfolie verarbeitet werden. S{\"a}mtliche Derivate erwiesen sich als ausgepr{\"a}gt hydrophob. Zeinoleat konnte {\"u}ber das Schmelzspinnverfahren zu thermoplastischen Fasern verarbeitet werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bilkay2012,
  author    = {Bilkay, Taybet},
  title     = {Thiophen und Benzodithiophen basierte organische Halbleiter f{\"u}r aus L{\"o}sung prozessierbare Feldeffekttransistoren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-66164},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Diese Arbeit befasst sich mit der Synthese und Charakterisierung von organol{\"o}slichen Thiophen und Benzodithiophen basierten Materialien und ihrer Anwendung als aktive lochleitende Halbleiterschichten in Feldeffekttransistoren. Im ersten Teil der Arbeit wird durch eine gezielte Modifikation des Thiophengrundger{\"u}stes eine neue Comonomer-Einheit f{\"u}r die Synthese von Thiophen basierten Copolymeren erfolgreich dargestellt. Die hydrophoben Hexylgruppen in der 3-Position des Thiophens werden teilweise durch hydrophile 3,6-Dioxaheptylgruppen ersetzt. {\"U}ber die Grignard-Metathese nach McCullough werden statistische Copolymere mit unterschiedlichen molaren Anteilen vom hydrophoben Hexyl- und hydrophilem 3,6-Dioxaheptylgruppen 1:1 (P-1), 1:2 (P-2) und 2:1 (P-3) erfolgreich hergestellt. Auch die Synthese eines definierten Blockcopolymers BP-1 durch sequentielle Addition der Comonomere wird realisiert. Optische und elektrochemische Eigenschaften der neuartigen Copolymere sind vergleichbar mit P3HT. Mit allen Copolymeren wird ein charakteristisches Transistorverhalten in einem Top-Gate/Bottom-Kontakt-Aufbau erhalten. Dabei werden mit P-1 als die aktive Halbleiterschicht im Bauteil, PMMA als Dielektrikum und Silber als Gate-Elektrode Mobilit{\"a}ten von bis zu 10-2 cm2/Vs erzielt. Als Folge der optimierten Grenzfl{\"a}che zwischen Dielektrikum und Halbleiter wird eine Verbesserung der Luftstabilit{\"a}t der Transistoren {\"u}ber mehrere Monate festgestellt. Im zweiten Teil der Arbeit werden Benzodithiophen basierte organische Materialien hergestellt. F{\"u}r die Synthese der neuartigen Benzodithiophen-Derivate wird die Schl{\"u}sselverbindung TIPS-BDT in guter Ausbeute dargestellt. Die Difunktionalisierung von TIPS-BDT in den 2,6-Positionen {\"u}ber eine elektrophile Substitution liefert die gew{\"u}nschten Dibrom- und Distannylmonomere. Zun{\"a}chst werden {\"u}ber die Stille-Reaktion alternierende Copolymere mit alkylierten Fluoren- und Chinoxalin-Einheiten realisiert. Alle Copolymere zeichnen sich durch eine gute L{\"o}slichkeit in g{\"a}ngigen organischen L{\"o}sungsmitteln, hohe thermische Stabilit{\"a}t und durch gute Filmbildungseigenschaften aus. Des Weiteren sind alle Copolymere mit HOMO Lagen h{\"o}her als -6.3 eV, verglichen mit den Thiophen basierten Copolymeren (P-1 bis P-3), sehr oxidationsstabil. Diese Copolymere zeigen amorphes Verhalten in den Halbleiterschichten in OFETs auf und es werden Mobilit{\"a}ten bis zu 10-4 cm2/Vs erreicht. Eine Abh{\"a}ngigkeit der Bauteil-Leistung von dem Zinngehalt-Rest im Polymer wird nachgewiesen. Ein Zinngehalt von {\"u}ber 0.6 \% kann enormen Einfluss auf die Mobilit{\"a}t aus{\"u}ben, da die funktionellen SnMe3-Gruppen als Fallenzust{\"a}nde wirken k{\"o}nnen. Alternativ wird das alternierende TIPS-BDT/Fluoren-Copolymer P-5-Stille nach der Suzuki-Methode polymerisiert. Mit P-5-Suzuki als die aktive organische Halbleiterschicht im OFET wird die h{\"o}chste Mobilit{\"a}t von 10-2 cm2/Vs erzielt. Diese Mobilit{\"a}t ist somit um zwei Gr{\"o}ßenordnungen h{\"o}her als bei P-5-Stille, da die Fallenzust{\"a}nde in diesem Fall minimiert werden und folglich der Ladungstransport verbessert wird. Sowohl das Homopolymer P-12 als auch das Copolymer mit dem aromatischen Akzeptor Benzothiadiazol P-9 f{\"u}hren zu schwerl{\"o}slichen Polymeren. Aus diesem Grund werden einerseits Terpolymere aus TIPS-BDT/Fluoren/BTD-Einheiten P-10 und P-11 aufgebaut und andererseits wird versucht die TIPS-BDT-Einheit in die Seitenkette des Styrols einzubringen. Mit der Einf{\"u}hrung von BTD in die Hauptpolymerkette werden insbesondere die Absorptions- und die elektrochemischen Eigenschaften beeinflusst. Im Vergleich zu dem TIPS-BDT/Fluoren-Copolymer reicht die Absorption bis in den sichtbaren Bereich und die LUMO Lage wird zu niederen Werten verschoben. Eine Verbesserung der Leistung in den Bauteilen wird jedoch nicht festgestellt. Die erfolgreiche erstmalige Synthese von TIPS-BDT als Seitenkettenpolymer an Styrol P-13 f{\"u}hrt zu einem l{\"o}slichen und amorphen Polymer mit vergleichbaren Mobilit{\"a}ten von Styrol basierten Polymeren (µ = 10-5 cm2/Vs) im OFET. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit ist die Synthese von niedermolekularen organol{\"o}slichen Benzodithiophen-Derivaten. {\"U}ber Suzuki- und Stille-Reaktionen ist es erstmals m{\"o}glich, verschiedenartige Aromaten {\"u}ber eine σ-Bindung an TIPS-BDT in den 2,6-Positionen zu kn{\"u}pfen. Die UV/VIS-Untersuchungen zeigen, dass die Absorption durch die Verl{\"a}ngerung der π-Konjugationsl{\"a}nge zu h{\"o}heren Wellenl{\"a}ngen verschoben wird. Dar{\"u}ber hinaus ist es m{\"o}glich, thermisch vernetzbare Gruppen wie Allyloxy in das Molek{\"u}lger{\"u}st einzubauen. Das Einf{\"u}hren von F-Atomen in das Molek{\"u}lger{\"u}st resultiert in einer verst{\"a}rkten Packungsordnung im Fluorbenzen funktionalisiertem TIPS-BDT (SM-4) im Festk{\"o}rper mit sehr guten elektronischen Eigenschaften im OFET, wobei Mobilit{\"a}ten bis zu 0.09 cm2/Vs erreicht werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bomm2012,
  author    = {Bomm, Jana},
  title     = {Von Gold Plasmonen und Exzitonen : Synthese, Charakterisierung und Applikationen von Gold Nanopartikeln},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-66402},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurden sph{\"a}rische Gold Nanopartikel (NP) mit einem Durchmesser gr{\"o}ßer ~ 2 nm, Gold Quantenpunkte (QDs) mit einem Durchmesser kleiner ~ 2 nm sowie Gold Nanost{\"a}bchen (NRs) unterschiedlicher L{\"a}nge hergestellt und optisch charakterisiert. Zudem wurden zwei neue Synthesevarianten f{\"u}r die Herstellung thermosensitiver Gold QDs entwickelt werden. Sph{\"a}rische Gold NP zeigen eine Plasmonenbande bei ~ 520 nm, die auf die kollektive Oszillation von Elektronen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Gold NRs weisen aufgrund ihrer anisotropen Form zwei Plasmonenbanden auf, eine transversale Plasmonenbande bei ~ 520 nm und eine longitudinale Plasmonenbande, die vom L{\"a}nge-zu-Durchmesser-Verh{\"a}ltnis der Gold NRs abh{\"a}ngig ist. Gold QDs besitzen keine Plasmonenbande, da ihre Elektronen Quantenbeschr{\"a}nkungen unterliegen. Gold QDs zeigen jedoch aufgrund diskreter Energieniveaus und einer Bandl{\"u}cke Photolumineszenz (PL). Die synthetisierten Gold QDs besitzen eine Breitbandlumineszenz im Bereich von ~ 500-800 nm, wobei die Lumineszenz-eigenschaften (Emissionspeak, Quantenausbeute, Lebenszeiten) stark von den Herstellungs-bedingungen und den Oberfl{\"a}chenliganden abh{\"a}ngen. Die PL in Gold QDs ist ein sehr komplexes Ph{\"a}nomen und r{\"u}hrt vermutlich von Singulett- und Triplett-Zust{\"a}nden her. Gold NRs und Gold QDs konnten in verschiedene Polymere wie bspw. Cellulosetriacetat eingearbeitet werden. Polymernanokomposite mit Gold NRs wurden erstmals unter definierten Bedingungen mechanisch gezogen, um Filme mit optisch anisotropen (richtungsabh{\"a}ngigen) Eigenschaften zu erhalten. Zudem wurde das Temperaturverhalten von Gold NRs und Gold QDs untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass eine lokale Variation der Gr{\"o}ße und Form von Gold NRs in Polymernanokompositen durch Temperaturerh{\"o}hung auf 225-250 °C erzielt werden kann. Es zeigte sich, dass die PL der Gold QDs stark temperaturabh{\"a}ngig ist, wodurch die PL QY der Proben beim Abk{\"u}hlen (-7 °C) auf knapp 30 \% verdoppelt und beim Erhitzen auf 70 °C nahezu vollst{\"a}ndig gel{\"o}scht werden konnte. Es konnte demonstriert werden, dass die L{\"a}nge der Alkylkette des Oberfl{\"a}chenliganden einen Einfluss auf die Temperaturstabilit{\"a}t der Gold QDs hat. Zudem wurden verschiedene neuartige und optisch anisotrope Sicherheitslabels mit Gold NRs sowie thermosensitive Sicherheitslabel mit Gold QDs entwickelt. Ebenso scheinen Gold NRs und QDs f{\"u}r die und die Optoelektronik (bspw. Datenspeicherung) und die Medizin (bspw. Krebsdiagnostik bzw. -therapie) von großem Interesse zu sein.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Melchert2012,
  author    = {Melchert, Christian},
  title     = {Entwicklung multi-stimuli sensitiver Materialien auf der Basis von fl{\"u}ssigkristallinen Elastomeren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-62866},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Aufgrund der zunehmenden technischen Anspr{\"u}che der Gesellschaft sind sich aktiv bewegende Polymere in den Mittelpunkt aktueller Forschung ger{\"u}ckt. Diese spielen bei Anwen-dungen im Bereich von k{\"u}nstlichen Muskeln und Implantaten f{\"u}r die minimal invasive Chirurgie eine wichtige Rolle. Vor allem Form{\"a}nderungs- und Formged{\"a}chtnispolymere stehen dabei im wissenschaftlichen Fokus. W{\"a}hrend die kontaktlose Deformation einer permanenten Form in eine tempor{\"a}re metastabile Form, charakteristisch f{\"u}r Form{\"a}nde-rungspolymere ist, kann bei Formged{\"a}chtnis-Materialien die tempor{\"a}re Form, aufgrund der Ausbildung reversibler, tempor{\"a}rer Netzpunkte, fixiert werden. Ein Polymermaterial, das eine Kombination beider Funktionen aufweist w{\"u}rde zu einem Material f{\"u}hren welches kontaktlos in eine tempor{\"a}re Form deformiert und in dieser fixiert werden kann. Zus{\"a}tzlich w{\"u}rde aufgrund der kontaktlosen Deformation die Reversibilit{\"a}t dieser Funktion gew{\"a}hr-leistet sein. Ein solches Material ist bislang noch nicht beschrieben worden. In dieser Arbeit wird untersucht, ob durch die Kopplung zweier separat schaltbarer, be-kannter Funktionen eine neue schaltbare Funktion erzielt werden kann. Daher wurden multi-stimuli sensitive Materialien entwickelt die eine Kopplung des Form{\"a}nderungs- und des Formged{\"a}chtniseffektes aufweisen. Dazu wurden zwei Konzepte entwickelt, die sich hinsichtlich der Reihenfolge der verwendeten Stimuli unterscheiden. Im ersten Konzept wurden fl{\"u}ssigkristalline Elastomere basie-rend auf Azobenzenderivaten aufgebaut und hinsichtlich der Kombination des licht-induzierten Form{\"a}nderungseffektes mit dem thermisch-induzierten Formged{\"a}chtniseffekt untersucht. Diese orientierten Netzwerke weisen oberhalb der Glas{\"u}bergangstemperatur (Tg) eine kontaktlose Verformung (Biegung) durch Bestrahlung mit UV-Licht des geeigneten Wellenl{\"a}ngenbereichs auf, wodurch eine tempor{\"a}re Form erhalten wurde. Hierbei spielt der Vernetzungsgrad eine entscheidende Rolle bez{\"u}glich der Auspr{\"a}gung dieser Biegung. Eine fixierte, tempor{\"a}re Form konnte durch gleichzeitiges Abk{\"u}hlen des Materials unterhalb von Tg w{\"a}hrend der Bestrahlung mit UV-Licht erhalten werden. Nach erneutem Aufheizen {\"u}ber Tg konnte die Originalform wiederhergestellt werden. Dieser Vorgang konnte reversibel durchgef{\"u}hrt werden. Damit wurde gezeigt, dass eine neue schaltbare Funktion erzielt wurde, die auf der Kopplung des lichtinduzierten Form{\"a}nderungs- mit dem thermisch-induzierten Formged{\"a}chtniseffekt basiert. Die Abstimmung der einzelnen Funktion wird in diesem Konzept {\"u}ber die Morphologie des Systems gew{\"a}hrleistet. Diese neue Funktion erm{\"o}glicht eine kontaktlose Deformation des Materials in eine tempor{\"a}re Form, welche fixiert werden kann. Im zweiten Konzept wurde eine Kopplung des thermisch induzierten Form{\"a}nderungs- mit dem licht-induzierten Formged{\"a}chtniseffekt angestrebt. Um dies zu realisieren wurden nematisch, fl{\"u}ssigkristalline Hauptkettenelastomere (NMC-LCE) entwickelt, die eine nied-rige {\"U}bergangstemperatur der nematischen in die isotrope Phase (TNI), als auch einen aus-gepr{\"a}gten thermisch induzierten Form{\"a}nderungseffekt aufweisen. Zus{\"a}tzlich wurde eine photosensitive Schicht aufgebaut, die Cinnamylidenessigs{\"a}uregruppen in der Seitenkette eines Polysiloxanr{\"u}ckgrates aufweist. Die Reversibilit{\"a}t der photoinduzierten [2+2]-Cycloaddition konnte f{\"u}r dieses photosensitive Polymer beobachtet werden, wodurch die-ses Polymersystem in der Lage ist reversible tempor{\"a}re Netzpunkte, aufgrund der Bestrah-lung mit UV-Licht, auszubilden. Die kovalente Anbindung der photosensitiven Schicht an die Oberfl{\"a}che des fl{\"u}ssigkristallinen Kerns wurde erfolgreich durchgef{\"u}hrt, wodurch ein Multi-Komponenten-System aufgebaut wurde. Die Kombination des thermisch-induzierten Form{\"a}nderungs- mit dem licht-induzierten Formged{\"a}chtniseffektes wurde anhand dieses Systems untersucht. W{\"a}hrend die Einzelkomponenten die erforderliche Funktion zeigten, ist hier noch Arbeit in der Abstimmung beider Strukturen zu leisten. Insbesondere die Variation der Schichtdicken beider Komponenten steht im Fokus zuk{\"u}nftiger Arbeiten. In dieser Arbeit wurde durch die Kopplung von zwei separat schaltbaren, bekannten Funktionen eine neue schaltbare Funktion erzielt. Dies setzt voraus, dass die Einzelkomponenten hinsichtlich einer Funktion schaltbar sind und in einem Material integriert werden k{\"o}nnen. Des Weiteren m{\"u}ssen die beiden Funktionen mit unterschiedlichen Stimuli geschaltet werden. Ein wichtiger Schritt bei der Kopplung der Funktionen, ist die Abstimmung der beiden Komponenten. Dies kann {\"u}ber die Variation der Morphologie oder der Struktur erzielt werden. Anhand der Vielzahl der vorhandenen stimuli-sensitiven Materialien sind verschiedene Kopplungsm{\"o}glichkeiten vorhanden. Demnach wird erwartet, dass auf diesem Gebiet weitere neue Funktionen erzielt werden k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Herfurth2012,
  author    = {Herfurth, Christoph},
  title     = {Einstufen-Synthese und Charakterisierung amphiphiler Sternpolymere als multifunktionale assoziative Verdicker},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-62446},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Typische assoziative Verdicker f{\"u}r w{\"a}ssrige Systeme basieren auf linearen, doppelt hydrophob endmodifizierten Poly(ethylenglykolen) (PEGs). Diese Polymere aggregieren aufgrund ihrer Struktur in w{\"a}ssriger L{\"o}sung und bilden ein Netzwerk aus verbr{\"u}ckten Polymer-Mizellen. Dabei kann ein Polymer-Molek{\"u}l maximal zwei Mizellen miteinander verbinden. Bisher ist unklar, wie die Anzahl der Endgruppen eines verzweigten, mehrfach hydrophob endmodifizierten hydrophilen Polymers die Struktur und Dynamik solcher Netzwerke beeinflusst. Die Synthese verzweigter Polymere auf PEG-Basis erfolgt mittels lebender ionischer Polymerisation und ist experimentell aufw{\"a}ndig. Das Einf{\"u}hren hydrophober Endgruppen erfordert zus{\"a}tzliche Synthese-Schritte. In dieser Arbeit wurden hydrophile Sternpolymere mit hydrophoben Endgruppen in einem Schritt hergestellt. Dazu wurde die Technik der radikalischen Polymerisation unter Ketten{\"u}bertragung durch reversible Addition und anschließende Fragmentierung (reversible addition-fragmentation chain transfer, RAFT) genutzt. Die Synthese der Sternpolymere erfolgte von einem multifunktionalen Kern, der die R-Gruppe der RAFT-Ketten{\"u}bertr{\"a}ger (chain transfer agents, CTAs) bildete. Die dazu ben{\"o}tigten CTAs wurden so konzipiert, dass mit ihrer Hilfe sowohl die Anzahl der Arme des Sternpolymers (von 2 bis 4), als auch die L{\"a}nge der hydrophoben Endgruppe (C4, C12, C18) variiert werden konnte. Der große Vorteil der RAFT-Polymerisation ist, dass sie viele polare Monomere f{\"u}r die Synthese der hydrophilen Arme des Sternpolymers toleriert. In dieser Arbeit wurden als Modell-Monomere Oligo(ethylenglykol)methylether-acrylat (OEGA) und N,N-Dimethylacrylamid (DMA) eingesetzt. Beide Monomere bilden nicht-ionische hydrophile Polymere. Poly(OEGA) ist ein Kammpolymer, das auf PEG basiert. Poly(DMA) besitzt dagegen eine deutlich kompaktere Struktur. Die erhaltenen amphiphilen Sternpolymere wurden umfassend molekular charakterisiert. Die Molmassen wurden mit verschiedenen GPC-Systemen bestimmt und der Grad der Endgruppenfunktionalisierung wurde mittels UV/Vis- und 1H-NMR-Spektroskopie {\"u}berpr{\"u}ft. Die Polymerisation von OEGA zeigt mit den CTAs einige Charakteristika der Polymerisation mit reversibler Deaktivierung (RDRP, auch „kontrollierte radikalische Polymerisation"), wird aber durch Ketten{\"u}bertragung zum Monomer bzw. Polymer gest{\"o}rt. Diese Nebenreaktion ist auf die Struktur des Monomers als Oligoether zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Bei allen untersuchten Polymerisationen von DMA mit den multifunktionalen CTAs steigt die Molmasse linear mit dem Umsatz. Die erhaltenen Polymere zeigen durchweg monomodale und enge Molmassenverteilungen (PDI ≤ 1,2). Die Molmassen lassen sich in einem weiten Bereich von 25 kg/mol bis 150 kg/mol einstellen und die Endgruppen der Polymere bleiben zu 90 \% erhalten. W{\"a}hrend die Polymerisation von DMA sowohl mit den di- als auch den trifunktionalen CTAs innerhalb von 3 h zu quantitativen Ums{\"a}tzen verl{\"a}uft, wird der quantitative Umsatz des Monomers bei der Polymerisation mit tetrafunktionalen CTAs erst nach 4 h erreicht. Diese Verz{\"o}gerung ist auf eine Retardierung in der Anfangsphase der Polymerisation zur{\"u}ckzuf{\"u}hren, die sich aus der besonderen Struktur der tetrafunktionalen CTAs erkl{\"a}rt. Auf dem System zur Polymerisation von DMA aufbauend ließen sich Gradienten-Block-Copolymere in Eintopfreaktionen herstellen. Dazu wurde nach Erreichen des quantitativen Umsatzes von DMA ein zweites Monomer zur Reaktionsmischung gegeben. Mit Ethylacrylat (EtA) wurden so lineare amphiphile symmetrische Triblock-Copolymere erhalten. Dabei wurde die L{\"a}nge des hydrophoben Blocks durch unterschiedliche Mengen an EtA variiert. Mit N,N-Diethylacrylamid (DEA) wurden lineare symmetrische Triblock-Copolymere sowie 3-Arm Stern-Diblock-Copolymere hergestellt, die {\"u}ber einen thermisch schaltbaren zweiten Block verf{\"u}gen. Bei diesen Polymeren l{\"a}sst sich die L{\"a}nge des hydrophoben Teils in situ durch Ver{\"a}nderung der Temperatur variieren. Das Verhalten der amphiphilen Sternpolymere in w{\"a}ssriger L{\"o}sung und in Mikroemulsion wurde im Rahmen einer Kooperation an der TU Berlin mit Hilfe von Kleinwinkel-Neutronenstreuung (SANS), dynamischer Lichtstreuung (DLS) und Rheologie untersucht. Die Polymere wirken durch Assoziation der hydrophoben Endgruppen als effektive Verdicker sowohl allein in w{\"a}ssriger L{\"o}sung als auch in Mikroemulsion. Die Struktur des gebildeten Netzwerks h{\"a}ngt dabei von der Konzentration des Polymers in der L{\"o}sung und der L{\"a}nge der Endgruppe (Hydrophobie) ab. Die dynamischen Eigenschaften der L{\"o}sungen werden außerdem durch die Anzahl der Arme der Polymere bestimmt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Morgner2012,
  author    = {Morgner, Frank},
  title     = {Quantenpunktbasiertes spektroskopisches Lineal mit Terbium-Komplexen als Donoren f{\"u}r optische FRET-Multiplexmessungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-63576},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Der F{\"o}rster-Resonanzenergietransfer (FRET) liefert einen wichtigen Beitrag bei der Untersuchung kleinskaliger biologischer Systeme und Prozesse. M{\"o}glich wird dies durch die r-6-Abh{\"a}ngigkeit des FRET, die es erlaubt Abst{\"a}nde und strukturelle {\"A}nderungen weit unterhalb der Beugungsgrenze des Lichts mit hoher Sensitivit{\"a}t und geringem Aufwand zu bestimmen. Die besonderen photophysikalischen Eigenschaften von Terbiumkomplexen (LTC) und Quantenpunkten (QD) machen sie zu geeigneten Kandidaten f{\"u}r hochsensitive und st{\"o}rungsarme Multiplex-Abstandsmessungen in biologischen Systemen und Prozessen. Die Abstandsbestimmungen setzen jedoch eine genaueste Kenntnis des Mechanismus des Energietransfers von LTC auf QD ebenso voraus, wie das Wissen um Gr{\"o}ße und Gestalt letzterer. Quantenpunkte haben im Vergleich zu biologischen Strukturen {\"a}hnliche Dimensionen und k{\"o}nnen nicht als punktf{\"o}rmig betrachtet werden, wie es bei einfacheren Farbstoffen m{\"o}glich ist. Durch ihre Form kommt es zu einer Abstandsverteilung innerhalb des Donor-Akzeptorsystems. Dies beeinflusst den Energietransfer und damit die experimentellen Ergebnisse. In dieser Arbeit wurde der Energietransfer von LTC auf QD untersucht, um zu einer Aussage hinsichtlich des Mechanismus der Energie{\"u}bertragung und der dabei zu ber{\"u}cksichtigenden photophysikalischen und strukturellen Parameter von LTC und QD zu gelangen. Mit der Annahme einer Abstandsverteilung sollten die Gr{\"o}ßen der Quantenpunkte bestimmt und der Einfluss von Form und Gestalt auf den Energietransfer betrachtet werden. Die notwendigen theoretischen und praktischen Grundlagen wurden eingangs dargestellt. Daran schlossen sich Messungen zur photophysikalischen Charakterisierung der Donoren und Akzeptoren an, die Grundlage der Berechnung der FRET-Parameter waren. Die F{\"o}rster-Radien zeigten die f{\"u}r den FRET von LTC auf QD typischen extrem hohen Werte von bis zu 11 nm. Zeitaufgel{\"o}ste Messungen der FRET-induzierten Lumineszenz der Donoren und Akzeptoren in den beiden biomolekularen Modellsystemen Zink-Histidin und Biotin-Streptavidin beschlossen den praktischen Teil. Als Donor wurde Lumi4Tb gebunden an ein Peptid bzw. Streptavidin genutzt, Akzeptoren waren f{\"u}nf verschiedene, kommerziell erh{\"a}ltliche Quantenpunkte mit Carboxyl- bzw. Biotinfunktionalisierung. Bei allen Donor-Akzeptor-Paarungen konnte FRET beobachtet und ausgewertet werden. Es konnte gezeigt werden, dass die gesamte Emission des Terbiums zum Energietransfer beitr{\"a}gt und der Orientierungsfaktor ² den Wert 2/3 annimmt. Die Charakterisierung der Bindungsverh{\"a}ltnisse innerhalb der FRET-Paare von LTC und QD {\"u}ber Verteilungsfunktionen bietet {\"u}ber die Form der Verteilungskurve die M{\"o}glichkeit Aussagen {\"u}ber die Gestalt der FRET-Partner zu treffen. So war es m{\"o}glich, die mittlere Form der Quantenpunkte als Sph{\"a}re zu bestimmen. Dies entsprach, insbesondere bei den in z-Richtung des Kristallgitters elongierten Quantenpunkten, nicht den Erwartungen. Dieser Befund erm{\"o}glicht daher bei zuk{\"u}nftigen Messungen eine Verbesserung der Genauigkeit bei Abstandsbestimmungen mit Quantenpunkten. Neben der Ermittlung der die FRET-Verteilung bestimmenden Gestalt der Quantenpunkte konnte im Rahmen dieser Arbeit anhand vergleichender Messungen die Dicke der Polymerh{\"u}lle der QD bestimmt und so gezeigt werden, dass FRET-Paare aus lumineszenten Terbiumkomplexen und Quantenpunkten in der Lage sind, Abst{\"a}nde im Nano- bis Sub-Nanometerbereich aufzul{\"o}sen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Grothe2012,
  author    = {Grothe, Dorian C.},
  title     = {Entwicklung und Synthese von Materialien f{\"u}r Polyelektrolytmembranen mit ionischen Fl{\"u}ssigkeiten zum Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-63690},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {F{\"u}r den Einsatz in Autobatterien gibt es besondere Anforderungen an den Elektrolyten im Bereich der Energie- und Leistungsdichten, um beispielsweise thermische Verluste gering zu halten. Hochleitf{\"a}hige Elektrolyte mit Leitf{\"a}higkeiten im Millisiemensbereich sind hier ebenso notwendig wie auch sichere, d.h. m{\"o}glichst nicht brennbare und einen niedrigen Dampfdruck besitzende Materialien. Um diese Vorgaben zu erreichen, ist es notwendig, einen polymeren Separator zu entwickeln, welcher auf brennbare organische L{\"o}sungsmittel verzichtet und damit eine drastische Steigerung der Sicherheit gew{\"a}hrleistet. Gleichzeitig m{\"u}ssen hierbei die Leistungsvorgaben bez{\"u}glich der Leitf{\"a}higkeit erf{\"u}llt werden. Zu diesem Zweck wurde ein Konzept basierend auf der Kombination von einer polymeren sauerstoffreichen Matrix und einer ionischen Fl{\"u}ssigkeit entwickelt und verifiziert. Dabei wurden folgende Erkenntnisse gewonnen: 1. Es wurden neuartige diacrylierte sauerstoffreiche Matrixkomponenten mit vielen Carbonylfunktionen, f{\"u}r eine gute Lithiumleitf{\"a}higkeit, synthetisiert. 2. Es wurden mehrere neue ionische Fl{\"u}ssigkeiten sowohl auf Imidazolbasis als auch auf Ammoniumbasis synthetisiert und charakterisiert. 3. Die Einfl{\"u}sse der Kationenstruktur und der Einfluss der Gegenionen im Bezug auf Schmelzpunkte und Leitf{\"a}higkeiten wurden untersucht. 4. Aus den entwickelten Materialien wurden Blendsysteme hergestellt und mittels Impedanzspektrometrie untersucht: Leitf{\"a}higkeiten von 10-4S/cm bei Raumtemperatur sind realisierbar. 5. Die Blendsysteme wurden auf ihre thermische Stabilit{\"a}t hin untersucht: Stabilit{\"a}ten bis 250°C sind erreichbar. Dabei wird keine kristalline Struktur beobachtet.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Milke2012,
  author    = {Milke, Bettina},
  title     = {Synthese von Metallnitrid- und Metalloxinitridnanopartikeln f{\"u}r energierelevante Anwendungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-60008},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Ein viel diskutiertes Thema unserer Zeit ist die Zukunft der Energiegewinnung und Speicherung. Dabei nimmt die Nanowissenschaft eine bedeutende Rolle ein; sie f{\"u}hrt zu einer Effizienzsteigerung bei der Speicherung und Gewinnung durch bereits bekannte Materialien und durch neue Materialien. In diesem Zusammenhang ist die Chemie Wegbereiter f{\"u}r Nanomaterialien. Allerdings f{\"u}hren bisher die meisten bekannten Synthesen von Nanopartikeln zu undefinierten Partikeln. Eine einfache, kosteng{\"u}nstige und sichere Synthese w{\"u}rde die M{\"o}glichkeit einer breiten Anwendung und Skalierbarkeit bieten. In dieser Arbeit soll daher die Darstellung der einfachen Synthese von Mangannitrid-, Aluminiumnitrid-, Lithiummangansilicat-, Zirkonium-oxinitrid- und Mangancarbonatnanopartikel betrachtet werden. Dabei werden die sogenannte Harnstoff-Glas-Route als eine Festphasensynthese und die Solvothermalsynthese als typische Fl{\"u}ssigphasensynthese eingesetzt. Beide Synthesewege f{\"u}hren zu definierten Partikelgr{\"o}ßen und interessanten Morphologien und erm{\"o}glichen eine Einflussnahme auf die Produkte. Im Falle der Synthese der Mangannitridnanopartikel mithilfe der Harnstoff-Glas-Route f{\"u}hrt diese zu Nanopartikeln mit Kern-H{\"u}lle-Struktur, deren Einsatz als Konversionsmaterial erstmalig vorgestellt wird. Mit dem Ziel einer leichteren Anwendung von Nanopartikeln wird eine einfache Beschichtung von Oberfl{\"a}chen mit Nanopartikeln mithilfe der Rotationsbeschichtung beschrieben. Es entstand ein Gemisch aus MnN0,43/MnO-Nanopartikeln, eingebettet in einem Kohlenstofffilm, dessen Untersuchung als Konversionsmaterial hohe spezifische Kapazit{\"a}ten (811 mAh/g) zeigt, die die von dem konventionellen Anodenmaterial Graphit (372 mAh/g) {\"u}bersteigt. Neben der Synthese des Anodenmaterials wurde ebenfalls die des Kathodenmaterials Li2MnSiO4-Nanopartikeln mithilfe der Harnstoff-Glas-Route vorgestellt. Mithilfe der Synthese von Zirkoniumoxinitridnanopartikeln Zr2ON2 kann eine einfache Einflussnahme auf das gew{\"u}nschte Produkt durch die Variation derReaktionsbedingungen, wie Harnstoffmenge oder Reaktionstemperatur, bei der Harnstoff-Glas-Route demonstriert werden. Der Zusatz von kleinsten Mengen an Ammoniumchlorid vermeidet, dass sich Kohlenstoff im Endprodukt bildet und f{\"u}hrt so zu gelben Zr2ON2-Nanopartikeln mit einer Gr{\"o}ße d = 8 nm, die Halbleitereigen-schaften besitzen. Die Synthese von Aluminiumnitridnanopartikeln f{\"u}hrt zu kristallinen Nanopartikeln, die in eine amorphe Matrix eingebettet sind. Die Solvothermalsynthese von Mangancarbonatnanopartikel l{\"a}sst neue Morphologien in Form von Nanost{\"a}bchen entstehen, die zu schuppenartigen sph{\"a}rischen {\"U}berstrukturen agglomeriert sind.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Traeger2012,
  author    = {Traeger, Juliane},
  title     = {Unges{\"a}ttigte Dithioetherliganden : selektive Extraktionsmittel f{\"u}r die Gewinnung von Palladium(II) aus Sekund{\"a}rrohstoffen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-64753},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die Entwicklung neuer Verfahren f{\"u}r die R{\"u}ckf{\"u}hrung von Palladium aus Altmaterialien, wie gebrauchten Autoabgaskatalysatoren, in den Stoffstromkreislauf ist sowohl aus {\"o}kologischer als auch {\"o}konomischer Sicht erstrebenswert. In dieser Arbeit wurden neue Fl{\"u}ssig-Fl{\"u}ssig- und Fest-Fl{\"u}ssig-Extraktionsmittel entwickelt, mit denen Palladium(II) aus einer oxidierenden, salzsauren Laugungsl{\"o}sung, die neben Palladium auch Platin und Rhodium sowie zahlreiche unedle Metalle enth{\"a}lt, zur{\"u}ckgewonnen werden kann. Die neuen Extraktionsmittel unges{\"a}ttigte monomere 1,2-Dithioether und oligomere Ligandenmischungen mit vicinalen Dithioether-Einheiten - sind im Gegensatz zu vielen in der Literatur aufgef{\"u}hrten Extraktionsmitteln hochselektiv. Aufgrund ihrer geometrischen und elektronischen Pr{\"a}organisation bilden sie mit Palladium(II) stabile quadratisch-planare Chelatkomplexe. F{\"u}r die Entwicklung des Fl{\"u}ssig-Fl{\"u}ssig-Extraktionsmittels wurde eine Reihe von unges{\"a}ttigten 1,2-Dithioetherliganden dargestellt, welche auf einer starren 1,2-Dithioethen-Einheit, die in ein variierendes elektronenziehendes Grundger{\"u}st eingebettet ist, basieren und polare Seitenketten besitzen. Neben der Bestimmung der Kristallstrukturen der Liganden und ihrer Palladiumdichlorid-Komplexe wurden die elektro- und photochemischen Eigenschaften, die Komplexstabilit{\"a}t und das Verhalten in L{\"o}sung untersucht. In Fl{\"u}ssig-Fl{\"u}ssig-Extraktionsuntersuchungen konnte gezeigt werden, dass einige der neuen Liganden industriell genutzten Extraktionsmitteln durch eine schnellere Einstellung des Extraktionsgleichgewichts {\"u}berlegen sind. Anhand von Kriterien, die f{\"u}r eine industrielle Nutzbarkeit entscheidend sind, wie: guter Oxidationsbest{\"a}ndigkeit, einer hohen Extraktionsausbeute (auch bei hohen Salzs{\"a}urekonzentrationen der Speisel{\"o}sung), schneller Extraktionskinetik und einer hohen Selektivit{\"a}t f{\"u}r Palladium(II) wurde aus der Reihe der sechs Liganden ein geeignetes Fl{\"u}ssig-Fl{\"u}ssig-Extraktionsmittel ausgew{\"a}hlt: 1,2-Bis(2-methoxyethylthio)benzen. Mit diesem wurde ein praxisnahes Fl{\"u}ssig-Fl{\"u}ssig-Extraktionssystem entwickelt. Nach der schrittweisen Adaption der w{\"a}ssrigen Phase von einer Modelll{\"o}sung hin zu der oxidierenden, salzsauren Laugungsl{\"o}sung erfolgte die Auswahl eines geeigneten großtechnisch, einsetzbaren L{\"o}semittels (1,2-Dichlorbenzen) und eines effizienten Reextraktionsmittels (0,5 M Thioharnstoff in 0,1 M HCl). Die hohe Palladium(II)-Selektivit{\"a}t dieses Fl{\"u}ssig-Fl{\"u}ssig-Extraktionssystems konnte verifiziert und seine Wiederverwendbarkeit und Praxistauglichkeit unter Beweis gestellt werden. Weiterhin wurde gezeigt, dass sich beim Kontakt mit oxidierenden Medien aus dem Dithioether 1,2-Bis(2-methoxyethylthio)benzen geringe Mengen des Thioethersulfoxids 1-(2-Methoxyethylsulfinyl)-2-(2-methoxyethylthio)benzen bilden. Dieses wird im sauren Milieu protoniert und beschleunigt die Extraktion wie ein Phasentransferkatalysator, ohne jedoch die Palladium(II)-Selektivit{\"a}t herabzusetzen. Die Kristallstruktur des Palladiumdichlorid-Komplexes des Tioethersulfoxids zeigt, dass der unprotonierte Ligand Palladium(II), analog zum Dithioether, {\"u}ber die chelatisierenden Schwefelatome koordiniert. Verschiedene Mischungen von Oligo(dithioether)-Liganden und der monomere Ligand 1,2-Bis(2-methoxyethylthio)benzen dienten als Extraktionsmittel f{\"u}r Fest-Fl{\"u}ssig-Extraktionsversuche mit SIRs (solvent impregnated resins) und wurden zu diesem Zweck auf hydrophilem Kieselgel und organophilem Amberlite® XAD 2 adsorbiert. Die Oligo(dithioether)-Liganden basieren auf 1,2-Dithiobenzen oder 1,2-Dithiomaleonitril-Einheiten, welche {\"u}ber Tris(oxyethylen)ethylen- oder Trimethylen-Br{\"u}cken miteinander verkn{\"u}pft sind. Mit Hilfe von Batch-Versuchen konnte gezeigt werden, dass sich strukturelle Unterschiede - wie die Art der chelatisierenden Einheit, die Art der verbr{\"u}ckenden Ketten und das Tr{\"a}germaterial - auf die Extraktionsausbeuten, die Extraktionskinetik und die Beladungskapazit{\"a}t auswirken. Die kieselgelhaltigen SIRs stellen das Extraktionsgleichgewicht viel schneller ein als die Amberlite® XAD 2-haltigen. Jedoch bleiben die Extraktionsmittel auf Amberlite® XAD 2, im Gegensatz zu Kieselgel, dauerhaft haften. Im salzsauren Milieu sind die 1,2-Dithiobenzen-derivate besser als Extraktionsmittel geeignet als die 1,2-Dithiomaleonitrilderivate. In S{\"a}ulenversuchen mit der oxidierenden, salzsauren Laugungsl{\"o}sung und wiederverwendbaren, mit 1,2-Dithiobenzenderivaten impr{\"a}gnierten, Amberlite® XAD 2-haltigen SIRs zeigte sich, dass f{\"u}r die Realisierung hoher Beladungskapazit{\"a}ten sehr geringe Pumpraten ben{\"o}tigt werden. Trotzdem konnte die gute Palladium(II)-Selektivit{\"a}t dieser Festphasenmaterialien demonstriert werden. Allerdings wurden in den Eluaten im Gegensatz zu den Eluaten, die aus Fl{\"u}ssig-Fl{\"u}ssig-Extraktion resultierten neben dem Palladium auch geringe Mengen an Platin, Aluminium, Eisen und Blei gefunden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Klaumuenzer2012,
  author    = {Klaum{\"u}nzer, Bastian},
  title     = {Quantenchemische und molekulardynamische Untersuchungen zur Photoanregung von Riboflavin},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-63171},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die Photophysik und Photochemie von Flavinen sind aufgrund ihrer biologischen Funktion, inbesondere von Flavoproteinen, von großen Interesse. Flavoproteine spielen eine große Rolle in einer Vielzahl von biologischen Prozessen, z.B. Biolumineszenz, Entfernung von Radikalen, die bei oxidativem Stress entstehen, Photosynthese und DNA-Reparatur. Die spektroskopischen Eigenschaften des Flavin-Cofaktors machen diesen zu einem nat{\"u}rlichen Reporter f{\"u}r Ver{\"a}nderungen innerhalb des aktiven Zentrums. Deshalb sind die Flavoproteine eine der am meisten untersuchten Enzymfamilien. Eine biologische Aktivit{\"a}t des Flavins f{\"u}hrt {\"u}ber einen elektronisch angeregten Zustand, wo dann, abh{\"a}ngig von der Aminos{\"a}ureumgebung, ein bestimmter Mechanismus zu einem biologischen Prozess f{\"u}hrt (Photozyklus). Ein wichtiges Analysetool zum Verst{\"a}ndnis des anf{\"a}nglichen Photoanregungsschritts der Flavine sind die elektronische und die Schwingungsspektroskopie. In dieser Arbeit wurden die Prozesse von Riboflavin (RF) w{\"a}hrend und nach optischer Anregung mit theoretischen Mitteln beleuchtet. Dazu wurden quantenchemische Berechnungen f{\"u}r Schwingungsspektren (vibratorische) von Riboflavin, auch Laktoflavin oder Vitamin B2 genannt, dem Grundmolek{\"u}l der Chromophore biologischer Blaulichtrezeptoren, in dessen elektronischem Grundzustand und dessen niedrigsten angeregten Zustand durchgef{\"u}hrt. Weiterhin wurden vibronische (vibratorische+elektronische) Absorptionsspektren und ein vibronisches Emissionsspektrum berechnet. Die so berechneten Schwingungs- und elektronischen Spektren sind in guter qualitativer wie quantitativer {\"U}bereinstimmung mit gemessenen Werten, und helfen so, die experimentellen Signale der Photoanregung von Flavinen zuzuweisen. Unmittelbar nach der Photoanregung wurde ein Verlust des Doppelbindungscharakters im polaren Bereich des Ringssystems beobachtet, was zu der vibronischen Feinstruktur im elektronischen Absorptions- und Emissionsspektrum f{\"u}hrte. Hier zeigte sich zudem, dass neben den vibronischen Effekten auch die L{\"o}sungsmitteleffekte wichtig f{\"u}r das quantitative Verst{\"a}ndnis der Photophysik der Flavine in L{\"o}sung sind. Um Details des optischen Anregungsprozesses als initialen, elementaren Schritt zur Signalweiterleitung zu entschl{\"u}sseln, wurden ultraschnelle (femtosekundenaufgel{\"o}ste) Experimente durchgef{\"u}hrt, die die Photoaktivierung des Flavins untersuchen. Diese Arbeit soll zu einem weiteren Verst{\"a}ndnis und der Interpretation dieser Experimente durch das Studium der Post-Anregungsschwingungsdynamik von Riboflavin und mikrosolvatisiertem Riboflavin beitragen. Dazu wurde eine 200 fs lange Molekulardynamik in angeregten Zust{\"a}nden betrachtet. Durch die Analyse charakteristischer Atombewegungen und durch die Berechnungen zeitaufgel{\"o}ster Emissionsspektren fand man heraus, dass nach der optischen Anregung Schwingungen im Ringssystem des Riboflavins einsetzen. Mit Hilfe dieser Berechnungen kann die Umverteilung der Energie im angeregten Zustand beobachtet werden. Neben den theoretischen Untersuchungen zu Riboflavin in der Gasphase und auch in L{\"o}sung wurde ein Modell f{\"u}r eine BLUF (Blue-Light Photoreceptor Using Flavin) Dom{\"a}ne, ein Flavin benutzender Photorezeptor, erstellt. Hierbei zeigt sich, dass man die in dieser Arbeit angewendeten Analysemethoden auch auf biologisch relevante Systeme anwenden kann.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gessner2011,
  author    = {Geßner, Andr{\´e}},
  title     = {Neuartige Lanthanoid-dotierte mikro- und mesopor{\"o}se Feststoffe : Charakterisierung von Ion-Wirt-Wechselwirkungen, Speziesverteilung und Lumineszenzeigenschaften mittels zeitaufgel{\"o}ster Lumineszenzspektroskopie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-52371},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {Por{\"o}se Sol-Gel-Materialien finden in vielen Bereichen Anwendung bzw. sind Gegenstand der aktuellen Forschung. Zu diesen Bereichen z{\"a}hlen sowohl klassische Anwendungen, wie z. B. die Verwendung als Katalysator, Molekularsieb oder Trockenmittel, als auch nichtklassische Anwendungen, wie z. B. der Einsatz als Kontrastmittel in der Magnet-Resonanz-Tomographie oder in Form von d{\"u}nnen Zeolithfilmen als Isolatoren in Mikrochips. Auch f{\"u}r den Einsatz in der Photonik werden por{\"o}se Materialien in Betracht gezogen, wie die Entwicklung des Zeolith-Farbstoff-Lasers zeigt. Mikropor{\"o}se Zeolithe k{\"o}nnen generell {\"u}ber einfache Ionenaustauschreaktionen mit Lanthanoidionen in lumineszente Materialien umgewandelt werden. Neben der Erzeugung eines lumineszenten Materials, dessen Lumineszenzeigenschaften charakterisiert werden m{\"u}ssen, bietet die Nutzung von Lanthanoidionen die M{\"o}glichkeit diese Ionen als Sonde zur Charakterisierung der Ion-Wirt-Wechselwirkungen zu funktionalisieren, was z. B. in Bezug auf die Anwendung als Katalysator von großer Bedeutung ist. Dabei werden die einzigartigen Lumineszenzeigenschaften der Lanthanoidionen, in diesem Fall von Europium(III) und Terbium(III), genutzt. In dieser Arbeit wurden Lanthanoid-dotierte mikropor{\"o}se Zeolithe, mikropor{\"o}s-mesopor{\"o}se Hybridmaterialien und mesopor{\"o}se Silikate hinsichtlich ihrer Lumineszenzeigenschaften und ihrer Wechselwirkung des Wirtsmaterials mit den Lanthanoidionen mittels zeitaufgel{\"o}ster Lumineszenzspektroskopie untersucht. Zeitaufgel{\"o}ste Emissionsspektren (TRES) liefern dabei sowohl Informationen in der Wellenl{\"a}ngen- als auch in der Zeitdom{\"a}ne. Erstmalig wurden die TRES mittels einer umfangreichen Auswertemethodik behandelt. Neben der Anpassung des Abklingverhaltens mit einer diskreten Zahl von Exponentialfunktionen, wurden unterst{\"u}tzend auch Abklingzeitverteilungsanalysen durchgef{\"u}hrt. Zeitaufgel{\"o}ste fl{\"a}chennormierte Emissionsspektren (TRANES), eine Erweiterung der normalen TRES, konnten erstmals zur Bestimmung der Zahl der emittierenden Lanthanoidspezies in por{\"o}sen Materialien genutzt werden. Durch die Berechnung der Decayassoziierten Spektren (DAS) konnten den Lanthanoidspezies die entsprechenden Lumineszenzspektren zugeordnet werden. Zus{\"a}tzlich konnte, speziell im Fall der Europium-Lumineszenz, durch Kombination von zeitlicher und spektraler Information das zeitabh{\"a}ngige Asymmetrieverh{\"a}ltnis R und die spektrale Evolution des 5D0-7F0-{\"U}bergangs mit der Zeit t untersucht und somit wesentliche Informationen {\"u}ber die Verteilung der Europiumionen im Wirtsmaterial erhalten werden. {\"U}ber die Abklingzeit und das Asymmetrieverh{\"a}ltnis R konnten R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die Zahl der OH-Oszillatoren in der ersten Koordinationssph{\"a}re und die Symmetrie der Koordinationsumgebung gezogen werden. F{\"u}r die mikropor{\"o}sen und mikropor{\"o}s-mesopor{\"o}sen Materialien wurden verschiedene Lanthanoidspezies, im Regelfall zwei, gefunden, welche entsprechend der beschriebenen Methoden charakterisiert wurden. Diese Lanthanoidspezies konnten Positionen in den Materialien zugeordnet werden, die sich im tief Inneren des Porensystems oder auf bzw. nahe der {\"a}ußeren Oberfl{\"a}che oder in den Mesoporen befinden. Erstere Spezies ist aufgrund ihrer Position im Material gut vor Feuchtigkeitseinfl{\"u}ssen gesch{\"u}tzt, was sich deutlich in entsprechend langen Lumineszenzabklingzeiten {\"a}ußert. Zus{\"a}tzlich ist diese Europiumspezies durch unsymmetrische Koordinationsumgebung charakterisiert, was auf einen signifikanten Anteil an Koordination der Lanthanoidionen durch die Sauerstoffatome im Wirtsgitter zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Ionen, die sich nahe oder auf der {\"a}ußeren Oberfl{\"a}che befinden, sind dagegen f{\"u}r Feuchtigkeit zug{\"a}nglicher, was in k{\"u}rzeren Lumineszenzabklingzeiten und einer symmetrischeren Koordinationsumgebung resultiert. Der Anteil von Wassermolek{\"u}len in der ersten Koordinationssph{\"a}re ist hier deutlich gr{\"o}ßer, als bei den Ionen, die sich tiefer im Porensystem befinden und entspricht in vielen F{\"a}llen der Koordinationszahl eines vollst{\"a}ndig hydratisierten Lanthanoidions. Auch der Einfluss von Oberfl{\"a}chenmodifikationen auf die Speziesverteilung und das Verhalten der Materialien gegen{\"u}ber Feuchtigkeit wurde untersucht. Dabei gelang es den Einfluss der Feuchtigkeit auf die Lumineszenzeigenschaften und die Speziesverteilung durch die Oberfl{\"a}chenmodifikation zu verringern und die Lumineszenzeigenschaften teilweise zu konservieren. Im Fall der mesopor{\"o}sen Silikamonolithe wurde auch eine heterogene Verteilung der Lanthanoidionen im Porensystem gefunden. Hier wechselwirkt ein Teil der Ionen mit der Porenwand, w{\"a}hrend sich die restlichen Ionen in der w{\"a}ßrigen Phase innerhalb des Porensystems aufhalten. Das Aufbringen von Oberfl{\"a}chenmodifikationen f{\"u}hrte zu einer Wechselwirkung der Ionen mit diesen Oberfl{\"a}chenmodifikationen, was sich in Abh{\"a}ngigkeit von der Oberfl{\"a}chenbeladung in den enstprechenden Lumineszenzeigenschaften niederschlug.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Pfeifer2011,
  author    = {Pfeifer, Sebastian},
  title     = {Neue Ans{\"a}tze zur Monomersequenzkontrolle in synthetischen Polymeren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-51385},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {Von der Natur geschaffene Polymere faszinieren Polymerforscher durch ihre spezielle auf eine bestimmte Aufgabe ausgerichtete Funktionalit{\"a}t. Diese ergibt sich aus ihrer Bausteinabfolge uber die Ausbildung von Uberstrukturen. Dazu z{\"a}hlen zum Beispiel Proteine (Eiweiße), aus deren Gestalt sich wichtige Eigenschaften ergeben. Diese Struktureigenschaftsbeziehung gilt ebenso f{\"u}r funktionelle synthetische Makromolek{\"u}le. Demzufolge kann die Kontrolle der Monomersequenz in Polymeren bedeutend f{\"u}r die resultierende Form des Polymermolek{\"u}ls sein. Obwohl die Synthese von synthetischen Polymeren mit der Komplexit{\"a}t und der Gr{\"o}ße von Proteinen in absehbarer Zeit wahrscheinlich nicht gelingen wird, k{\"o}nnen wir von der Natur lernen, um neuartige Polymermaterialien mit definierten Strukturen (Sequenzen) zu synthetisieren. Deshalb ist die Entwicklung neuer und besserer Techniken zur Strukturkontrolle von großem Interesse f{\"u}r die Synthese von Makromolek{\"u}len, die perfekt auf ihre Funktion zugeschnitten sind. Im Gegensatz zu der Anzahl fortgeschrittener Synthesestrategien zum Design aus- gefallener Polymerarchitekturen - wie zum Beispiel Sterne oder baumartige Polymere (Dendrimere) - gibt es vergleichsweise wenig Ans{\"a}tze zur echten Sequenzkontrolle in synthetischen Polymeren. Diese Arbeit stellt zwei unterschiedliche Techniken vor, mit denen die Monomersequenz innerhalb eines Polymers kontrolliert werden kann. Gerade bei den großtechnisch bedeutsamen radikalischen Polymerisationen ist die Sequenzkontrolle schwierig, weil die chemischen Bausteine (Monomere) sehr reaktiv sind. Im ersten Teil dieser Arbeit werden die Eigenschaften zweier Monomere (Styrol und N-substituiertes Maleinimid) geschickt ausgenutzt, um in eine Styrolkette definierte und lokal scharf abgegrenzte Funktionssequenzen einzubauen. Uber eine kontrollierte radikalische Polymerisationsmethode (ATRP) wurden in einer Ein-Topf-Synthese {\"u}ber das N-substituierte Maleinimid chemische Funktionen an einer beliebigen Stelle der Polystyrolkette eingebaut. Es gelang ebenfalls, vier unterschiedliche Funktionen in einer vorgegebenen Sequenz in die Polymerkette einzubauen. Diese Technik wurde an zwanzig verschiedenen N-substituierten Maleinimiden getestet, die meisten konnten erfolgreich in die Polymerkette integriert werden. In dem zweiten in dieser Arbeit vorgestellten Ansatz zur Sequenzkontrolle, wurde der schrittweise Aufbau eines Oligomers aus hydrophoben und hydrophilen Segmenten (ω-Alkin-Carbons{\"a}ure bzw. α-Amin-ω-Azid-Oligoethylenglycol) an einem l{\"o}slichen Polymertr{\"a}ger durchgef{\"u}hrt. Das Oligomer konnte durch die geschickte Auswahl der Verkn{\"u}pfungsreaktionen ohne Schutzgruppenstrategie synthetisiert werden. Der l{\"o}sliche Polymertr{\"a}ger aus Polystyrol wurde mittels ATRP selbst synthetisiert. Dazu wurde ein Startreagenz (Initiator) entwickelt, das in der Mitte einen s{\"a}urelabilen Linker, auf der einen Seite die initiierende Einheit und auf der anderen die Ankergruppe f{\"u}r die Anbindung des ersten Segments tr{\"a}gt. Der l{\"o}sliche Polymertr{\"a}ger erm{\"o}glichte einerseits die schrittweise Synthese in L{\"o}sung. Andererseits konnten {\"u}bersch{\"u}ssige Reagenzien und Nebenprodukte zwischen den Reaktionsschritten durch F{\"a}llung in einem Nicht-L{\"o}sungsmittel einfach abgetrennt werden. Der Linker erm{\"o}glichte die Abtrennung des Oligomers aus jeweils drei hydrophoben und hydrophilen Einheiten nach der Synthese.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Jiang2011,
  author    = {Jiang, Yuan},
  title     = {Precursor phases in non-classical crystallization},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-52460},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {The main objective of this thesis is to understand molecular crystallization as a multistep process with or without polymeric additives, including transient liquid-liquid phase separation, nanocrystal nucleation within the dense phase, and subsequent nanocrystal self-assembly or self-organization in sequence. The thesis starts with a quaternary model system, containing DL-Glutamic acid (Glu), polyethyleneimine (PEI), water, and EtOH, for the understanding of multistep precipitation of Glu with PEI as an additive. The experiments were performed by mixing Glu-PEI aqueous solution with a non-solvent EtOH. First, the phase diagram of the quaternary system is determined, obtaining precipitate, coacervates, or homogeneous mixtures by varying Glu/PEI w/w and water/EtOH v/v. Coacervation is observed to occur over a wide range of Glu/PEI with various volumes. The composition of coacervates is conveniently characterized by nuclear magnetic resonance spectroscopy. The observed coacervates are thermodynamically stable phases rich in solute, which is different from metastable polymer-induced liquid precursors. The combination of atomic force microscopy, small angle scattering, and ξ-potential measurements confirms the coexistence of monomers and Glu/PEI complexes and the aggregation of complexes in Glu-PEI-water systems. This suggests that there might be a direct structural transformation between the Glu-PEI complexes in aqueous solution and the metastable liquid precursors in a water-EtOH mixture. The multistep mechanism of Glu precipitation with PEI as an additive is investigated thereafter. The combination of stopped flow and small angle scattering demonstrates that the initially formed liquid precursors pass through an alteration of growth and coalescence. Combined with results from optical microscopy and scanning electron microscopy, the nucleation of nanoplatelets happens within each liquid precursor droplet, and nanoplatelets reorient themselves and self-organize into a radial orientation in the crystalline microspheres. The recipe was then extended to the precipitation of organics in other oppositely charged amino acid-polyelectrolyte systems. After the success in preparing hierarchical microspheres in solution, the similar recipe can be extended to the preparation of patterned thin films on substrate. By dipping a quaternary DL-Lys·HCl (Lys)-polyacrylic acid (PAA)-water-EtOH dispersion on a hydrophilic slide, the fast evaporation process of the volatile solvent EtOH is responsible for the homogeneous nucleation of NPs. Then, the following complete evaporation causes the mesocrystallization of a continuous spherulitic thin film along the receding line of the liquid, which again transforms into a mesocrystalline thin film. Furthermore, annealing is used to optimize the property of mesocrystalline thin films. As evaporation is a non-equilibrium process, it can be used to tune the kinetics of crystallization. Therefore, hierarchical or periodical thin films are obtainable by starting the evaporation from microspheres recrystallization, obtaining mesocrystalline thin films with 4 hierarchy levels. The results reveal that evaporation provides an easy but effective way for the formation of patterned structures via the positioning of NPs after their fast nucleation, resulting in different kinds of patterns by controlling the concentration of NPs, solvent evaporation rate, and other physical forces. Non-classical crystallization is not limited to crystallizations with polymeric additives. We also observed the nucleation and growth of a new molecular layer on the growing DL-Glu·H2O crystals from a supersaturated mother liquor by using an in-situ atomic force microscopy (AFM), where the nucleation and growth of a molecular layer proceed via amorphous nanoparticle (NP) attachment and relaxation process before the observation of the growth of a newly formed molecular layer. NP attachment to the crystal surface is too fast to observe by using in-situ AFM. The height shrinkage of NPs, combined to the structural transformation from 3D amorphous NPs to 2D crystalline layer, is observed during the relaxation process. The nucleation and growth of a newly formed molecular layer from NP relaxation is contradictory to the classical nucleation theory, which hypothesizes that nuclei show the same crystallographic properties as a bulk crystal. The formation of a molecular layer by NP attachment and relaxation rather than attachment of single molecules provides a different picture from the currently held classical nucleation and growth theory regarding the growth of single crystals from solution.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kraupner2011,
  author    = {Kraupner, Alexander},
  title     = {Neuartige Synthese magnetischer Nanostrukturen: Metallcarbide und Metallnitride der {\"U}bergangsmetalle Fe/Co/Ni},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-52314},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {Magnetische Nanopartikel bieten ein großes Potential, da sie einerseits die Eigenschaften ihrer Bulk-Materialien besitzen und anderseits, auf Grund ihrer Gr{\"o}ße, {\"u}ber komplett unterschiedliche magnetische Eigenschaften verf{\"u}gen k{\"o}nnen; Superparamagnetismus ist eine dieser Eigenschaften. Die meisten etablierten Anwendungen magnetischer Nanopartikel basieren heutzutage auf Eisenoxiden. Diese bieten gute magnetische Eigenschaften, sind chemisch relativ stabil, ungiftig und lassen sich auf vielen Synthesewegen relativ einfach herstellen. Die magnetischen Eigenschaften der Eisenoxide sind materialabh{\"a}ngig aber begrenzt, weshalb nach anderen Verbindungen mit besseren Eigenschaften gesucht werden muss. Eisencarbid (Fe3C) kann eine dieser Verbindungen sein. Dieses besitzt vergleichbare positive Eigenschaften wie Eisenoxid, jedoch viel bessere magnetische Eigenschaften, speziell eine h{\"o}here S{\"a}ttigungsmagnetisierung. Bis jetzt wurde Fe3C haupts{\"a}chlich in Gasphasenabscheidungsprozessen synthetisiert oder als Nebenprodukt bei der Synthese von Kohlenstoffstrukturen gefunden. Eine Methode, mit der gezielt Fe3C-Nanopartikel und andere Metallcarbide synthetisiert werden k{\"o}nnen, ist die „Harnstoff-Glas-Route". Neben den Metallcarbiden k{\"o}nnen mit dieser Methode auch die entsprechenden Metallnitride synthetisiert werden, was die breite Anwendbarkeit der Methode unterstreicht. Die „Harnstoff-Glas-Route" ist eine Kombination eines Sol-Gel-Prozesses mit einer anschließenden carbothermalen Reduktion/Nitridierung bei h{\"o}heren Temperaturen. Sie bietet den Vorteil einer einfachen und schnellen Synthese verschiedener Metallcarbide/nitride. Der Schwerpunkt in dieser Arbeit lag auf der Synthese von Eisencarbiden/nitriden, aber auch Nickel und Kobalt wurden betrachtet. Durch die Variation der Syntheseparameter konnten verschiedene Eisencarbid/nitrid Nanostrukturen synthetisiert werden. Fe3C-Nanopartikel im Gr{\"o}ßenbereich von d = 5 - 10 nm konnten, durch die Verwendung von Eisenchlorid, hergestellt werden. Die Nanopartikel weisen durch ihre geringe Gr{\"o}ße superparamagnetische Eigenschaften auf und besitzen, im Vergleich zu Eisenoxid Nanopartikeln im gleichen Gr{\"o}ßenbereich, eine h{\"o}here S{\"a}ttigungsmagnetisierung. Diese konnten in fortf{\"u}hrenden Experimenten erfolgreich in ionischen Fl{\"u}ssigkeiten und durch ein Polymer-Coating, im w{\"a}ssrigen Medium, dispergiert werden. Desweiteren wurde durch ein Templatieren mit kolloidalem Silika eine mesopor{\"o}se Fe3C-Nanostruktur hergestellt. Diese konnte erfolgreich in der katalytischen Spaltung von Ammoniak getestet werden. Mit der Verwendung von Eisenacetylacetonat konnten neben Fe3C-Nanopartikeln, nur durch Variation der Reaktionsparameter, auch Fe7C3- und Fe3N-Nanopartikel synthetisiert werden. Speziell f{\"u}r die Fe3C-Nanopartikel konnte die S{\"a}ttigungsmagnetisierung, im Vergleich zu den mit Eisenchlorid synthetisierten Nanopartikeln, nochmals erh{\"o}ht werden. Versuche mit Nickelacetat f{\"u}hrten zu Nickelnitrid (Ni3N) Nanokristallen. Eine zus{\"a}tzliche metallische Nickelphase f{\"u}hrte zu einer Selbstorganisation der Partikel in Scheiben-{\"a}hnliche {\"U}berstrukturen. Mittels Kobaltacetat konnten, in Sph{\"a}ren aggregierte, metallische Kobalt Nanopartikel synthetisiert werden. Kobaltcarbid/nitrid war mit den gegebenen Syntheseparametern nicht zug{\"a}nglich.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schaal2011,
  author    = {Schaal, Janina},
  title     = {Synthese und Photochemie von photoaktivierbaren Biomolek{\"u}len},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-57929},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {Mechanistische und kinetische Untersuchungen von komplexen zellul{\"a}ren Prozessen in situ sind in den vergangenen Jahren durch den Einsatz photoaktivierbarer Biomolek{\"u}le, sogenannter caged Verbindungen, m{\"o}glich geworden. Bei den caged Verbindungen handelt es sich um photolabile inaktive Derivate von biologisch aktiven Molek{\"u}len, aus denen durch ultraviolettes Licht mit Hilfe einer photochemischen Reaktion die nat{\"u}rliche, biologisch aktive Substanz schnell freigesetzt werden kann. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden caged Verbindungen von den Neurotransmittern Octopamin und Dopamin, dem Octopamin-Antagonist Epinastin, den Proteinsyntheseinhibitoren Emetin und Anisomycin, dem Protonophor CCCP und dem Riechstoff Bourgeonal hergestellt. Zur Synthese dieser caged Verbindungen wurden sowohl bekannte als auch verschiedene im Rahmen dieser Arbeit neu entwickelte photolabile Schutzgruppen mit einem (Cumarin-4-yl)methyl- bzw. einem 2-Nitrobenzyl-Ger{\"u}st eingesetzt. Entsprechende Syntheseverfahren wurden erarbeitet. Anschließend erfolgte eine umfassende physikalisch-chemische sowie photochemische Charakterisierung der erhaltenen caged Verbindungen. Dabei wurde besonders auf gute L{\"o}slichkeit in Wasser bei physiologischer Ionenst{\"a}rke, schnelle und effiziente Photoreaktivit{\"a}t, hohe Extinktion bei Wellenl{\"a}ngen von 350-430 nm und gute solvolytische Stabilit{\"a}t bei geringer Toxizit{\"a}t der freigesetzten Schutzgruppe geachtet. Ein Schwerpunkt bei der photochemischen Charakterisierung bildeten die Untersuchungen zur Quantifizierung der 2-Photonen-Anregung, uncaging action cross-sections, der Cumarinylmethyl-caged Verbindungen, aufgrund ihrer Bedeutung f{\"u}r die Photofreisetzung von Biomolek{\"u}len, da die gleichzeitige Absorption von 2 IR-Photonen eine h{\"o}here dreidimensionale Aufl{\"o}sung und eine wesentlich tiefere Gewebepenetration erlaubt. Mit Hilfe von Kooperationspartnern wurden zeitaufgel{\"o}sten Fluoreszenz- und IR-Messungen an verschiedenen (Cumarin-4-yl)methoxycarbonyl-caged Modellverbindungen durchgef{\"u}hrt, mit denen die Geschwindigkeitskonstanten k1 und kdecarb des Photolysemechanismus ermittelt wurde. Am Ende folgten die Anwendungserprobungen ausgew{\"a}hlter caged Verbindungen in einem Translationsassay bzw. in Zelluntersuchungen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Goebel2011,
  author    = {G{\"o}bel, Ronald},
  title     = {Hybridmaterialien aus mesopor{\"o}sen Silica und ionischen Fl{\"u}ssigkeiten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-54022},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese und Charakterisierung mesopor{\"o}ser monolithischer Silica und deren Hybridmaterialien mit Ionischen Fl{\"u}ssigkeiten (ILs, ionic liquids). Zur Synthese der Silicaproben wurde ein Sol-Gel-Verfahren, ausgehend von einer Pr{\"a}kursorverbindung wie Tetramethylorthosilicat angewendet. Der Katalysator mit der geringsten Basizit{\"a}t f{\"u}hrte zum Material mit der kleinsten Porengr{\"o}ße und der gr{\"o}ßten spezifischen Oberfl{\"a}che. Eine Kombination von por{\"o}sen Silica mit ILs f{\"u}hrt zur Materialklasse der Silica-Ionogele. Diese Hybridmaterialien verbinden die Eigenschaften eines por{\"o}sen Festk{\"o}rpers mit denen einer IL (Leitf{\"a}higkeit, weites elektrochemisches Fenster, gute thermische Stabilit{\"a}t) und bieten vielf{\"a}ltige Einsatzm{\"o}glichkeiten z.B. in der Katalyse- Solar- und Sensortechnik. Um diese Materialien f{\"u}r ihren Verwendungszweck zu optimieren, bedarf es deren umfassenden Charakterisierung. Daher wurde in der vorliegenden Arbeit das thermische Verhalten von Silica-Ionogelen unter Verwendung verschiedener 1-Ethyl-3-methylimidazolium [Emim]-basierter ILs untersucht. Interessanterweise zeigen die untersuchten ILs deutliche {\"A}nderungen in ihrem thermischen Verhalten, wenn diese in por{\"o}sen Materialien eingeschlossen werden (Confinement). W{\"a}hrend sich die untersuchten reinen ILs durch klar unterscheidbare Phasen{\"u}berg{\"a}nge auszeichnen, konnten f{\"u}r die entsprechenden Hybridmaterialien deutlich schw{\"a}cher ausgepr{\"a}gte {\"U}berg{\"a}nge beobachtet werden. Einzelne Phasen{\"u}berg{\"a}nge wurden unterdr{\"u}ckt (Glas- und Kristallisations{\"u}berg{\"a}nge), w{\"a}hrend z.B. Schmelz{\"u}berg{\"a}nge in verbreiterten Temperaturbereichen, zum Teil als einzeln getrennte Schmelzpeaks beobachtet wurden. Diese Untersuchungen belegen deutliche Eigenschafts{\"a}nderungen der ILs in eingeschr{\"a}nkten Geometrien. {\"U}ber Festk{\"o}rper-NMR-Spektroskopie konnte außerdem gezeigt werden, daß die ILs in den mesopor{\"o}sen Silicamaterialien eine unerwartet hohe Mobilit{\"a}t aufweisen. Die ILs k{\"o}nnen als quasi-fl{\"u}ssig bezeichnet werden und zeigen die nach bestem Wissen h{\"o}chste Mobilit{\"a}t, die bisher f{\"u}r vergleichbare Hybridmaterialien beobachtet wurde. Durch Verwendung von funktionalisierten Pr{\"a}kursoren, sowie der Wahl der Reaktionsbedingungen, kann die Oberfl{\"a}che der Silicamaterialien chemisch funktionalisiert werden und damit die Materialeigenschaften in der gew{\"u}nschten Weise beeinflußt werden. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluß der Oberfl{\"a}chenfunktionalit{\"a}t auf das thermische Verhalten hin untersucht. Dazu wurden zwei verschiedene M{\"o}glichkeiten der Funktionalisierung angewendet und miteinander verglichen. Bei der in-situ-Funktionalisierung wird die chemische Funktionalit{\"a}t w{\"a}hrend der Sol-Gel-Synthese {\"u}ber ein entsprechend funktionalisiertes Silan mit in das Silicamaterial einkondensiert. Eine postsynthetische Funktionalisierung erfolgt durch Reaktion der Endgruppen eines Silicamaterials mit geeigneten Reaktionspartnern. Um den Einfluß der physikalischen Eigenschaften der Probe auf die Reaktion zu untersuchen, wurden pulverisierte und monolithische Silicamaterialien miteinander verglichen. Im letzten Teil der Arbeit wurde die Vielf{\"a}ltigkeit, mit der Silicamaterialien postsynthetisch funktionalisiert werden k{\"o}nnen demonstriert. Durch die Kenntnis von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen k{\"o}nnen die Eigenschaften von Silica-Ionogelen durch die geeignete Kombination von fester und mobiler Phase in der gew{\"u}nschten Weise ver{\"a}ndert werden. Die vorliegende Arbeit soll einen Beitrag zur Untersuchung dieser Beziehungen leisten, um das Potential dieser interessanten Materialien f{\"u}r Anwendungen nutzen zu k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Thesen2010,
  author    = {Thesen, Manuel Wolfram},
  title     = {Synthese und Charakterisierung von phosphoreszenten Terpolymeren und nichtkonjugierten Matrixpolymeren f{\"u}r effiziente polymere Leuchtdioden},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-51709},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Mit Seitenkettenpolystyrenen wurde ein neues Synthesekonzept f{\"u}r phosphoreszente polymere LED-Materialien aufgestellt und experimentell verifiziert. Zun{\"a}chst erfolgten auf Grundlage strukturell einfacher Verbindungen Untersuchungen zum Einfluss von Spacern zwischen aktiven Seitengruppen und dem Polystyrenr{\"u}ckgrat. Es wurden Synthesemethoden f{\"u}r die Monomere etabliert, durch die aktive Elemente - Elektronen- und Lochleiter - mit und ohne diesen Spacer zug{\"a}nglich sind. Durch Kombination dieser Monomere waren unter Hinzunahme von polymerisierbaren Iridium-Komplexen in unterschiedlicher Emissionswellenl{\"a}nge statistische Terpolymere darstellbar. Es wurde gezeigt, dass die Realisierung bestimmter Verh{\"a}ltnisse zwischen Loch-, Elektronenleiter und Triplettemitter in ausreichender Molmasse m{\"o}glich ist. Die Glasstufen der Polymere zeigten eine deutliche Strukturabh{\"a}ngigkeit. Auf die Lage der Grenzorbitale {\"u}bten die Spacer nahezu keinen Einfluss aus. Die unterschiedlichen Makromolek{\"u}le kamen in polymeren Licht emittierenden Dioden (PLEDs) zum Einsatz, wobei ein deutlicher Einfluss der Spacereinheiten auf die Leistungscharakteristik der PLEDs festzustellen war: Sowohl Effizienz, Leuchtdichte wie auch Stromdichte waren durch den Einsatz der kompakten Makromolek{\"u}le ohne Spacer deutlich h{\"o}her. Diese Beobachtungen begr{\"u}ndeten sich haupts{\"a}chlich in der Verwendung der aliphatischen Spacer, die den Anteil im Polymer erh{\"o}hten, der keine Konjugation und damit elektrisch isolierende Eigenschaften besaß. Diese Schlussfolgerungen waren mit allen drei realisierten Emissionsfarben gr{\"u}n, rot und blau verifizierbar. Die besten Messergebnisse erzielte eine PLED aus einem gr{\"u}n emittierenden und spacerlosen Terpolymer mit einer Stromeffizienz von etwa 28 cd A-1 (bei 6 V) und einer Leuchtdichte von 3200 cd m-2 (bei 8 V). Ausgehend von obigen Ergebnissen konnten neue Matrixmaterialien aus dem Bereich verdampfbarer Molek{\"u}le geringer Molmasse in das Polystyrenseitenkettenkonzept integriert werden. Es wurden Strukturvariationen sowohl von loch- wie auch von elektronenleitenden Verbindungen als Homopolymere dargestellt und als molekular dotierte Systeme in PLEDs untersucht. Sieben verschiedene lochleitende Polymere mit Triarylamin-Grundk{\"o}rper und drei elektronendefizit{\"a}re Polymere auf der Basis von Phenylbenzimidazol konnten erfolgreich in den Polymeransatz integriert werden. Spektroskopische und elektrochemische Untersuchungen zeigten kaum eine Ver{\"a}nderung der Charakteristika zwischen verdampfbaren Molek{\"u}len und den dargestellten Makromolek{\"u}len. Diese ladungstransportierenden Makro-molek{\"u}le wurden als polymere Matrizes molekular dotiert und l{\"o}sungsbasiert zu Einschicht-PLEDs verarbeitet. Als aussichtsreichstes Lochleiterpolymer dieser Reihe, mit einer Strom-effizenz von etwa 33 cd A-1 (bei 8 V) und einer Leuchtdichte von 6700 cd m-2 (bei 10 V), stellte sich ein Triarylaminderivat mit Carbazolsubstituenten heraus. Als geeignetstes Matrixmaterial f{\"u}r die Elektronenleitung wurde ein meta-verkn{\"u}pftes Di-Phenylbenzimidazol ausfindig gemacht, das in der PLED eine Stromeffizienz von etwa 20 cd A-1 (bei 8 V) und eine Leuchtdichte von 7100 cd m-2 (bei 10 V) erzielte. Anschließend wurden die geeignetsten Monomere zu Copolymeren kombiniert: Die lochleitende Einheit bildete ein carbazolylsubstituiertes Triarylamin und die elektronen-leitende Einheit war ein disubstituiertes Phenylbenzimidazol. Dieses Copolymer diente im Folgenden dazu, PLEDs zu realisieren und die Leistungsdaten mit denen eines Homopolymer-blends zu vergleichen, wobei der Blend die bessere Leistungscharakteristik zeigte. Mit dem Homopolymerblend waren Bauteileffizienzen von ann{\"a}hernd 30 cd A-1 (bei 10 V) und Leuchtdichten von 6800 cd m-2 neben einer Verringerung der Einsatzspannung realisierbar. F{\"u}r die abschließende Darstellung bipolarer Blockcopolymere wurde auf die Nitroxid-vermittelte Polymerisation zur{\"u}ckgegriffen. Mit dieser Technik waren kontrollierte radikalische Polymersiationen mit ausgew{\"a}hlten Monomeren in unterschiedlichen Block-l{\"a}ngen durchf{\"u}hrbar. Diese Blockcopolymere kamen als molekular dotierte Matrizes in phosphoreszenten gr{\"u}n emittierenden PLEDs zum Einsatz. Die Bauteile wurden sowohl mit statistischen Copolymeren, wie auch mit Homopolymerblends in gleicher Zusammensetzung aber unterschiedlichem Polymerisationsgrad hinsichtlich der Leistungscharakteristik verglichen. Kernaussage dieser Untersuchungen ist, dass hochmolekulare Systeme eine bessere Leistungscharakteristik aufweisen als niedermolekulare Matrizes. {\"U}ber Rasterkraft-mikroskopie konnte eine Phasenseparation in einem Gr{\"o}ßenbereich von etwa 10 nm f{\"u}r den hochmolekularen Homopolymerblend nachgewiesen werden. F{\"u}r die Blockcopolymere war es nicht m{\"o}glich eine Phasenseparation zu beobachten, was vorwiegend auf deren zu geringe Blockl{\"a}nge zur{\"u}ckgef{\"u}hrt wurde.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Rasch2010,
  author    = {Rasch, Claudia},
  title     = {Optische Spektroskopie zum Nachweis von Schimmelpilzen und deren Mykotoxine},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-50746},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Gesunde sowie qualitativ hochwertige Nahrungsmittel sind wichtige Voraussetzungen, um einerseits die Lebensmittelsicherheit entlang der Wertsch{\"o}pfungskette (Wachstum, Verarbeitung, Lagerung und Transport) und andererseits einen vorbeugenden Verbraucherschutz zu gew{\"a}hrleisten. Die Belastung der Nahrung mit R{\"u}ckst{\"a}nden jeglicher Art war in letzter Zeit h{\"a}ufig Mittelpunkt heftiger {\"o}ffentlicher Diskussionen. Zahlreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass unter bestimmten Bedingungen durch Pilze gebildete Giftstoffe, so genannte Mykotoxine, die Ernteprodukte belasten und es bei deren Verzehr durch Menschen oder Tiere zu Vergiftungen kommen kann. Die FAO sch{\"a}tzt, dass etwa 25\% der Weltproduktion von Nahrungsmitteln mit Mykotoxinen kontaminiert und in 20\% der Getreideernte der Europ{\"a}ischen Union messbare Konzentrationen an Mykotoxinen detektierbar sind. Damit die Lebensmittelsicherheit weiterhin gew{\"a}hrleistet bleibt, werden neben den Routinemethoden schnellere und zerst{\"o}rungsfreie Methoden ben{\"o}tigt, um die Lebensmittel direkt vor Ort auf Schimmelpilze und deren Mykotoxine zu untersuchen. In dieser Arbeit wird das Potenzial von ausgew{\"a}hlten optisch-basierten spektroskopischen Methoden f{\"u}r die in-situ bzw. in-line Detektion von Schimmelpilzen sowie Mykotoxinen in Getreide(produkten) untersucht. Es werden Absorptions- und Reflexionsmethoden einerseits und Fluoreszenztechniken andererseits eingesetzt. Die spektroskopischen Methoden werden dabei auf Proben unterschiedlicher Komplexit{\"a}t angewandt - beginnend mit der Untersuchung der photophysikalischen Eigenschaften der reinen Mykotoxine in L{\"o}sung {\"u}ber k{\"u}nstlich mit verschiedenen Mykotoxinen kontaminierten Getreideproben bis hin zu mit Pilzen befallenem Getreide und hochveredelte Lebensmittel (Wein und Bier) als Proben h{\"o}chster Komplexit{\"a}t.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Luschtinetz2010,
  author    = {Luschtinetz, Franziska},
  title     = {Cyaninfarbstoffe als Fluoreszenzsonden in biomimetischen und biologischen Systemen : Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie und Fluoreszenzanisotropie-Untersuchungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-48478},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Um Prozesse in biologischen Systemen auf molekularer Ebene zu untersuchen, haben sich vor allem fluoreszenzspektroskopische Methoden bew{\"a}hrt. Die M{\"o}glichkeit, einzelne Molek{\"u}le zu beobachten, hat zu einem deutlichen Fortschritt im Verst{\"a}ndnis von elementaren biochemischen Prozessen gef{\"u}hrt. Zu einer der bekanntesten Methoden der Einzelmolek{\"u}lspektroskopie z{\"a}hlt die Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie (FCS), mit deren Hilfe intramolekulare und diffusionsgesteuerte Prozesse in einem Zeitbereich von µs bis ms untersucht werden k{\"o}nnen. Durch die Verwendung von sog. Fluoreszenzsonden k{\"o}nnen Informationen {\"u}ber deren molekulare Mikroumgebung erhalten werden. Insbesondere f{\"u}r die konfokale Mikroskopie und die Einzelmolek{\"u}lspektroskopie werden Fluoreszenzfarbstoffe mit einer hohen Photostabilit{\"a}t und hohen Fluoreszenzquantenausbeute ben{\"o}tigt. Aufgrund ihrer hohen Fluoreszenzquantenausbeute und der M{\"o}glichkeit, maßgeschneiderte" Farbstoffe in einem breiten Spektralbereich f{\"u}r die Absorption und Fluoreszenz zu entwickeln, sind Cyaninfarbstoffe von besonderem Interesse f{\"u}r bioanalytische Anwendungen. Als Fluoreszenzmarker finden diese Farbstoffe insbesondere in der klinischen Diagnostik und den Lebenswissenschaften Verwendung. Die in dieser Arbeit verwendeten Farbstoffe DY-635 und DY-647 sind zwei typische Vertreter dieser Farbstoffklasse. Durch Modifizierung k{\"o}nnen die Farbstoffe kovalent an biologisch relevante Molek{\"u}le gebunden werden. Aufgrund ihres Absorptionsmaximums oberhalb von 630nm werden sie insbesondere in der Bioanalytik eingesetzt. In der vorliegenden Arbeit wurden die spektroskopischen Eigenschaften der Cyaninfarbstoffe DY-635 und DY-647 in biomimetischen und biologischen Modellsystemen untersucht. Zur Charakterisierung wurden dabei neben der Absorptionsspektroskopie insbesondere fluoreszenzspektroskopische Methoden verwendet. Dazu z{\"a}hlen die zeitkorrelierte Einzelphotonenz{\"a}hlung zur Ermittlung des Fluoreszenzabklingverhaltens, Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie (FCS) zur Beobachtung von Diffusions- und photophysikalischen Desaktivierungsprozessen und die zeitaufgel{\"o}ste Fluoreszenzanisotropie zur Untersuchung der Rotationsdynamik und Beweglichkeit der Farbstoffe im jeweiligen Modellsystem. Das Biotin-Streptavidin-System wurde als Modellsystem f{\"u}r die Untersuchung von Protein-Ligand-Wechselwirkungen verwendet, da der Bindungsmechanismus weitgehend aufgekl{\"a}rt ist. Nach Bindung der Farbstoffe an Streptavidin wurde eine erhebliche Ver{\"a}nderung in den Absorptions- und Fluoreszenzeigenschaften beobachtet. Es wird angenommen, dass diese spektralen Ver{\"a}nderungen durch Wechselwirkung von benachbarten, an ein Streptavidintetramer gebundenen Farbstoffmolek{\"u}len und Bildung von H-Dimeren verursacht wird. F{\"u}r das System Biotin-Streptavidin ist bekannt, dass w{\"a}hrend der Bindung des Liganden (Biotin) an das Protein eine Konformations{\"a}nderung auftritt. Anhand von zeitaufgel{\"o}sten Fluoreszenzanisotropieuntersuchungen konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass diese strukturellen Ver{\"a}nderungen zu einer starken Einschr{\"a}nkung der Beweglichkeit des Farbstoffes DY-635B f{\"u}hren. Liegt eine Mischung von ungebundenem und Streptavidin-gebundenem Farbstoff vor, k{\"o}nnen die Anisotropieabklingkurven nicht nach einem exponentiellen Verlauf angepasst werden. Es konnte im Rahmen dieser Arbeit gezeigt werden, dass in diesem Fall die Auswertung mit Hilfe des Assoziativen Anisotropiemodells m{\"o}glich ist, welches eine Unterscheidung der Beitr{\"a}ge aus den zwei verschiedenen Mikroumgebungen erm{\"o}glicht. Als zweites Modellsystem dieser Arbeit wurden Mizellen des nichtionischen Tensids Tween-20 eingesetzt. Mizellen bilden eines der einfachsten Systeme, um die Mikroumgebung einer biologischen Membran nachzuahmen. Sind die Farbstoffe in den Mizellen eingelagert, so kommt es zu keiner Ver{\"a}nderung der Mizellgr{\"o}ße. Die ermittelten Werte des Diffusionskoeffizienten der mizellar eingelagerten Farbstoffe spiegeln demzufolge die Translationsbewegung der Tween-20-Mizellen wider. Die Beweglichkeit der Farbstoffe innerhalb der Tween-20-Mizellen wurde durch zeitaufgel{\"o}ste Fluoreszenzanisotropiemessungen untersucht. Neben der „Wackelbewegung", entsprechend dem wobble-in-a-cone-Modell, wird zus{\"a}tzlich noch die laterale Diffusion der Farbstoffe entlang der Mizelloberfl{\"a}che beschrieben.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hahn2009,
  author    = {Hahn, Harald},
  title     = {Modularer Ansatz zu multifunktionellen Polymer-Peptid-Fasern},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-33016},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {Die Kombination von Polymeren mit Peptiden vereint die Eigenschaften beider Stoffklassen miteinander. Dabei k{\"o}nnen die strukturbildenden Eigenschaften der Peptide genutzt werden, um Polymere zu organisieren. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Polymer-Peptid-Konjugat verwendet, das sich in Wasser zu B{\"a}ndern anordnet. Die treibende Kraft f{\"u}r diesen Prozess ist die Anordnung des Peptidteils zu β-Faltblattstrukturen. Das Polymer-Peptid-Aggregat besitzt einen Peptidkern mit funktionalen Oberfl{\"a}chen, der lateral von einer Polyethylenoxidschale umgeben ist. Durch {\"A}nderung der Peptidsequenz war es bisher m{\"o}glich, die Eigenschaften dieser Fasern zu variieren. In der Arbeit wird ein modularer Ansatz zur vielf{\"a}ltigen Modifizierung einer Polymer-Peptid-Faser entwickelt. So ist es m{\"o}glich, die Eigenschaften der Fasern einzustellen, ohne die strukturbildende β-Faltblattsequenz ver{\"a}ndern zu m{\"u}ssen. Um weitere Funktionen an den Fasern anzubringen, wurde die 1,3-dipolaren Addition verwendet. Diese Reaktion beschreibt die konzertierte Umlagerung eines Azides mit einem Alkin. Sie ist in den meisten L{\"o}sungsmitteln unter hohen Ausbeuten durchf{\"u}hrbar. Im Rahmen der Arbeit wird die Erzeugung von Aziden untersucht und auf die Polymer-Peptid-Fasern {\"u}bertragen. Der Diazotransfer stellte dabei die Methode der Wahl dar, so k{\"o}nnen Azidgruppen aus Aminen gewonnen werden. Unter Verwendung der 1,3-dipolaren Addition konnten verschiedene alkinfunktionale Molek{\"u}le kovalent an die azidfunktionalisierten Polymer-Peptid-Fasern gebunden werden. So wurde ein Fluoreszenzfarbstoff an die Fasern gebunden, der eine Abbildung der Fasern mittels konfokaler Mikroskopie erlaubte. Weiterhin wurden die Eigenschaften der Fasern durch Addition dreier carboxylfunktionaler Molek{\"u}le modifiziert. Diese Fasern konnten weiter genutzt werden, um Kalzium zu binden. Dabei variierte die Anzahl der gebundenen Kalziumionen in Abh{\"a}ngigkeit der jeweiligen Fasermodifikation erheblich. Weitere Untersuchungen, die Morphologie von Kalziumcarbonatkristallen betreffend, werden aktuell durchgef{\"u}hrt. Die kovalente Anbringung eines reduzierenden Zuckers an die Polymer-Peptid-Fasern erlaubt die Abscheidung von Silber aus Tollens Reagenz. Durch eine Entwicklung analog zur Schwarz-Weiss-Photographie k{\"o}nnen in nachfolgenden Arbeiten so Silberdr{\"a}hte in Nanogr{\"o}ße erzeugt werden. An die azidfunktionalen Fasern k{\"o}nnen weitere funktionale Molek{\"u}le angebracht werden, um die Eigenschaften und das Anwendungsspektrum der Polymer-Peptid-Fasern zu erweitern.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kessel2008,
  author    = {Kessel, Stefanie},
  title     = {Induktion und Kontrolle hierarchischer Ordnung durch selbstorganisierte, funktionale Polymer-Peptid-Nanostrukturen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-19835},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2008},
  abstract  = {Im Rahmen der Arbeit werden hierarchisch strukturierte Silikakompositfasern pr{\"a}sentiert, deren Bildung {\"a}hnlich zu nat{\"u}rlichen Silifizierungsreaktionen verl{\"a}uft. Als Analoga zu Proteinfilamenten in Silika Morphogeneseorganismen werden selbstorganisierte, funktionale Polyethylenoxid-Peptid-Nanob{\"a}nder eingesetzt. Mit der Isolierung einheitlicher Nanokompositfasern wird gezeigt, dass die PEO-Peptid-Nanob{\"a}nder eine starke Bindungsaffinit{\"a}t gegen{\"u}ber Kiesels{\"a}ure besitzen, diese aus sehr stark verd{\"u}nnten L{\"o}sungen anreichern und deren Kondensation zu Silikanetzwerken kontrollieren k{\"o}nnen. In h{\"o}heren Konzentrationen entstehen durch die peptidgeleitete Silifizierung der PEO-Peptid-Nanob{\"a}nder spontan makroskopische Kompositfasern mit sechs Hierarchieebenen. Diese verbinden L{\"a}ngen von bis zu 3 cm und Durchmesser von 1-2 mm mit einer definierten Feinstruktur im Submikrometerbereich. Als Resultat der komplexen inneren Struktur und der Kontrolle der Grenzfl{\"a}chen zwischen Nanob{\"a}ndern und Silika wird eine Nanoh{\"a}rte erreicht, die schon ~1/3 der H{\"a}rte von Bioglasfasern darstellt. F{\"u}r die Elastizit{\"a}t (reduziertes Eindr{\"u}ckmodul) dagegen konnte durch den relativ hohen Anteil (~40\%) an verformbaren, organischen Komponenten ein ~4-mal gr{\"o}ßer Wert im Vergleich mit Bioglasfasern bestimmt werden. Des Weiteren wird die Prozessierung der makroskopischen Kompositfasern in einem 2D-Plotprozess vorgestellt. Mit Verwendung der PEO-Peptid-Nanob{\"a}nder als „Tinte" k{\"o}nnen Kompositobjekte in beliebigen Formen geplottet werden, deren Linienbreite sowie anisotrope Ausrichtung der Nano- und Submikrometerstrukturelemente direkt mit der Plotgeschwindigkeit korrelieren. Außerdem k{\"o}nnen die Kompositobjekte als Vorstufen f{\"u}r orientierte, mesopor{\"o}se Silikaobjekte verwendet werden. Nachdem Calcinieren werden Silikastrukturen mit einer hohen spezifischen Oberfl{\"a}che und in Plotrichtung ausgerichteten zylindrischen Poren erhalten. Im Kontrast zu den anorganisch-bioorganischen Kompositfasern sollten unter Ausnutzung ionischer Wechselwirkungen oder Metallkoordination Kompositmaterialien mit anderen mechanischen Eigenschaften dargestellt werden. Es wird gezeigt, dass durch Variationen in der Aminos{\"a}uresequenz des Peptidkerns, die Oberfl{\"a}chen der PEO-Peptid-Nanob{\"a}nder gezielt mit funktionellen Gruppen versehen werden k{\"o}nnen. Eine gerichtete Vernetzung dieser modifizierten Nanob{\"a}nder wurde nicht erreicht, daf{\"u}r k{\"o}nnten die imidazolfunktionalisierten Nanob{\"a}nder als eindimensionale Protonenleiter, die mit photochromen Gruppen (Spiropyran) funktionalisierten Nanob{\"a}nder f{\"u}r die Modifizierung von Oberfl{\"a}chenpolarit{\"a}ten oder f{\"u}r gerichtete Kristallisationsprozesse eingesetzt werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hentschel2008,
  author    = {Hentschel, Jens},
  title     = {Synthese und kontrollierte Mikrostrukturbildung funktionaler Peptid-Polymerkonjugate in organischen L{\"o}sungsmitteln},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-19840},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2008},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurde ein Ansatz verfolgt, die besonderen Eigenschaften der Strukturbildung sequenzdefinierter Peptide mit den vielseitigen Materialeigenschaften synthetischer Blockcopolymere zu kombinieren. Dazu wurde ein synthetisches Polymer kovalent mit einer definierten Peptidsequenz verkn{\"u}pft. Der Peptidblock (die Organisationseinheit) wurde speziell designt, um sp{\"a}ter die Strukturbildung des Peptid-Polymerkonjugates induzieren und leiten zu k{\"o}nnen. Als Organisationsmotiv diente hierbei das aus der Natur bekannte β-Faltblatt Strukturmotiv. Das Peptidsegment wurde in einer festphasengebundenen Synthese aufgebaut. Dabei wurden tempor{\"a}re St{\"o}r-Segmente (Switch-Segmente) in die Peptidsequenz integriert. Diese Segmente unterdr{\"u}cken die Aggregationstendenz w{\"a}hrend der Synthese und k{\"o}nnen durch einen pH-abh{\"a}ngigen Schaltvorgang in das nat{\"u}rliche Peptidr{\"u}ckgrat {\"u}berf{\"u}hrt werden. Zus{\"a}tzlich zu der verbesserten Ausbeute und Reinheit der entsprechenden Peptide war auf diese Weise eine kontrollierte Aktivierung der Mikrostrukturbildung m{\"o}glich. Mit Hilfe zwei verschiedener Synthesestrategien (Kupplungs- bzw. Polymerisationsstrategie) wurde ein Satz von definierten Peptid-Polymerkonjugaten mit unterschiedlich großen Polymersegmenten synthetisiert. Diese wurden anschließend im Hinblick auf ihre Strukturbildungseigenschaften in organischen L{\"o}sungsmitteln untersucht. Durch mikroskopische Verfahren (AFM, TEM), konnte f{\"u}r alle Konjugate, die Bildung faserartiger Aggregate mit Dimensionen im Nano- bis Mikrometerbereich beobachtet werden. Genauere Untersuchungen zeigten, dass die Peptidsegmente in diesen Faserstrukturen ein β-Faltblatt ausbilden. Dies ist ein deutlicher Hinweis darauf, dass die Strukturbildung der Konjugate tats{\"a}chlich durch den Peptidblock gesteuert und kontrolliert wurde.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gress2008,
  author    = {Greß, Anja},
  title     = {Funktionalisierte Poly(2-oxazoline) : kontrollierte Synthese, bioinspirierte Strukturbildung und Anwendungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-18646},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2008},
  abstract  = {Funktionalisierte Poly(2-oxazoline) als neue Materialien stellen sowohl unter strukturellen Gesichtspunkten als auch im Hinblick auf potentielle Anwendungen eine interessante Polymerklasse dar. Die Ausbildung von hierarchischen Strukturen mit Poly(2-oxazolinen) {\"u}ber intermolekulare Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen ist hierbei ein bisher nicht beachteter Aspekt. {\"U}ber einen bioinspirierten Ansatz sollten gezielt funktionelle Gruppen, die f{\"u}r einen hierarchischen Aufbau, z.B. in Proteinen, verantwortlich sind, in vereinfachter Weise auf die synthetische Substanzklasse der Poly(2-oxazoline) {\"u}bertragen werden. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der modularen Synthese neuer, funktionalisierter Poly(2-oxazolin) Homo- und Copolymere. Ausgehend von der Synthese von 2-(3-Butenyl)-2-oxazolin wurden definierte Pr{\"a}polymere in einer kationischen Isomerisierungspolymerisation unter kontrolliert/„lebenden" Bedingungen hergestellt. In einer anschließenden „Thio-Click" (Thiol-En-Reaktion) Modifizierungsreaktion wurden die gew{\"u}nschten funktionellen Gruppen quantitativ eingef{\"u}hrt. Hydroxylierte Poly(2-oxazoline) wurden hinsichtlich ihres Aggregationsverhaltens in Wasser untersucht. Bereits die jeweiligen Homopolymere bildeten aufgrund von intermolekularen Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen supramolekulare tubul{\"a}re Nanofasern aus. Durch Einsatz verschiedener analytischer Methoden konnte die innere Struktur der Nanor{\"o}hren beschrieben und ein entsprechendes Modell aufgestellt werden. Die dargestellten funktionellen Poly(2-oxazoline) wurden hinsichtlich ihrer Anwendung als potentielle, synthetische „antifreeze additives" untersucht. Alle Polymere besitzen eine ausgepr{\"a}gte Tendenz zur Nukleierung von Wasser und f{\"u}hren daher zu signifikanten {\"A}nderungen der Eismorphologie. Des weiteren wurde ein carboxyliertes Derivat zur biomimetischen Mineralisation von Kalziumcarbonat eingesetzt und nach ph{\"a}nomenologischen Gesichtspunkten untersucht.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Niehus2007,
  author    = {Niehus, Christina},
  title     = {Untersuchungen zur Selektivit{\"a}t unterschiedlich substituierter Iminodiessigs{\"a}ure-Ionenaustauscher gegen{\"u}ber zweiwertigen Metallionen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-13190},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2007},
  abstract  = {Zur selektiven Entfernung von Schwermetallen aus industriellen Abw{\"a}ssern und Prozessl{\"o}sungen der metallverarbeitenden Industrie werden synthetische metallkomplexierende funktionelle Polymere - mit Iminodiessigs{\"a}ure (IDE) als aktive Spezies - seit Jahren erfolgreich zur Eliminierung st{\"o}render Kationen eingesetzt. St{\"a}ndig steigende Anforderungen an die Qualit{\"a}t der aufzubereitenden W{\"a}sser verlangen nach leistungsf{\"a}higen Selektivaustauschern, die den Erhalt der Eigenschaften von Prozessl{\"o}sungen (z. B. pH-Wert, Salzgehalt) erm{\"o}glichen. Ziel der Untersuchungen war es, die strukturellen Matrixeinfl{\"u}sse auf Beladung, Kapazit{\"a}t, Selektivit{\"a}t und Kinetik durch Variation der Matrix und der experimentellen Bedingungen n{\"a}her zu untersuchen. Auf Basis einer monodispersen Erstsubstitution eines Styren-Divinylbenzen-Copolymerisates wurde durch gezielten Einbau funktioneller Gruppen - Synthese mit differenziertem Substitutionsgrad (TK/N 1-2) - versucht, systematisch den Einfluss des Substitutionsgrades der Matrix auf die Eigenschaften der Ionenaustauscher zu analysieren. Methodisch geordnet wurden zun{\"a}chst die Versuche nach dem Batch- und anschließend nach dem S{\"a}ulenverfahren durchgef{\"u}hrt und parallel dazu die Matrix charakterisiert. Das Verhalten der funktionellen Ankergruppen in Abh{\"a}ngigkeit vom pH-Wert der L{\"o}sung (pH-Bereich 2 - 5) wurde untersucht, der optimale Anreicherungs-pH-Wert, die maximale Beladung (Kapazit{\"a}t) und Selektivit{\"a}t der unterschiedlich substituierten Proben f{\"u}r die Schwermetall-Ionen Cu, Zn, Ni, Cd, Pb und Co ermittelt. Den statischen Versuchen folgten dynamische Untersuchungen im S{\"a}ulenverfahren. Ziel war die Ermittlung des Durchbruchverhaltens und der Durchbruchkapazit{\"a}t bei optimalem pH-Wert in Abh{\"a}ngigkeit vom Substitutionsgrad gegen{\"u}ber den Einzelmetallionen (Cu, Ni, Zn) und ausgew{\"a}hlten Paaren (Cu/Ni, Cu/Zn, Ni/Zn). Alle Ionenaustauscher wurden ausschließlich in der Ca-Form eingesetzt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hartmann2007,
  author    = {Hartmann, Laura},
  title     = {Synthese monodisperser, multifunktionaler Poly(amidoamine) und ihre Anwendung als nicht-virale Vektoren f{\"u}r die Gentherapie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-13129},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese monodisperser, multifunktionaler Poly(amidoamine) (PAAs). Die Klasse der PAAs ist besonders interessant f{\"u}r eine Anwendung im Bereich der Biomedizin, da sie meist nicht toxisch ist, eine sehr geringe Immunogenizit{\"a}t zeigt und eine erh{\"o}hte Zellmembranpermeabilit{\"a}t besitzt. Allerdings ist der Einsatz linearer PAAs bisher limitiert, da ihre Synthese nur den Zugang von hoch-polydispersen Systemen mit einer streng alternierenden oder statistischen Verteilung von Funktionalit{\"a}ten erlaubt. Es ist daher von großem Interesse diese Polymerklasse durch die M{\"o}glichkeit eines sequenzdefinierten Aufbaus und der Integration von neuen Funktionalit{\"a}ten zu verbessern. Um dies zu erm{\"o}glichen, wurden, vergleichbar mit der etablierten Festphasensynthese von Peptiden, schrittweise funktionale Dis{\"a}ure- und Diamin-Bausteine an ein polymeres Tr{\"a}ger-Harz addiert. Der sequenzielle Aufbau erm{\"o}glicht die Synthese monodisperser PAAs und die Kontrolle {\"u}ber die Monomersequenz. Die Wahl der Monomer-Bausteine und ihrer Funktionalit{\"a}ten kann dabei f{\"u}r jede Addition neu getroffen werden und entscheidet so {\"u}ber die Sequenz der Funktionalit{\"a}ten im Polymerr{\"u}ckgrat. Die verwendete Chemie entspricht dabei der Standardpeptidchemie, so dass mit Hilfe eines Peptidsynthese-Automaten die Synthese vollst{\"a}ndig automatisiert werden konnte. Die Verwendung spezieller Tr{\"a}gerharze, die bereits mit einem synthetischen Polymerblock wie PEO oder auch mit einem Peptid vorbeladen waren, erlaubt die direkte Synthese von PEO- und Peptid-PAA Blockcopolymeren. Da die hier dargestellten PAAs sp{\"a}ter auf ihre Eignung als multivalente Polykationen in der Gentherapie getestet werden sollten, wurden zun{\"a}chst Bausteine gew{\"a}hlt, die den Einbau verschiedener Aminfunktionalit{\"a}ten erm{\"o}glichen. Die Bausteine m{\"u}ssen dabei so gew{\"a}hlt sein, dass sie kompatibel sind mit der Chemie des Peptidsynthesizers und eine quantitative Addition ohne Neben- oder Abbruchreaktionen garantieren. Dar{\"u}ber hinaus ist der Einbau von Peptidsequenzen und Disulfid-Einheiten in die PAA-Kette m{\"o}glich, die z. B. f{\"u}r einen selektiven Abbau des Polymers im Organismus genutzt werden k{\"o}nnen. Zusammenfassend l{\"a}sst sich feststellen, dass die in dieser Arbeit vorgestellten PAA-Systeme großes Potenzial als nicht-virale Vektoren f{\"u}r die Gentransfektion bieten. Sie sind nicht toxisch und zeigen Zellaufnahme-Effizienzen von bis zu 77\%. Die Gentransfereffizienz ist im Vergleich zu etablierten Polymer-Vektoren zwar noch sehr gering, aber die bisherigen Versuche zeigen bereits eine m{\"o}gliche Ursache, n{\"a}mlich die schlechte Freisetzung des Genmaterials innerhalb der Zelle. Eine L{\"o}sung dieses Problems bietet jedoch die weitere Modifizierung der PAA-Systeme durch den Einbau von Sollbruchstellen. Diese Sollbruchstellen erm{\"o}glichen einen programmierten Abbau des Polymers innerhalb der Zelle und damit sollte die Freisetzung des Genmaterials vom Tr{\"a}ger deutlich erleichtert werden. M{\"o}gliche Bruchstellen sind z. B. enzymatisch gezielt spaltbare Peptideinheiten oder Disulfid-Einheiten, wie sie bereits als Bausteine f{\"u}r die PAA-Synthese vorgestellt wurden (vergl. Kapitel 4.4). Da nur innerhalb der Zelle ein reduzierendes elektrochemisches Potential besteht, werden z. B. Disulfid-Einheiten auch nur dort gespalten und bieten außerhalb der Zelle ausreichende Stabilit{\"a}t zum Erhalt der Polyplexstruktur. Neben einer Anwendung in der Gentherapie bieten die hier vorgestellten PAA-Systeme den Vorteil einer systematischen Untersuchung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen der Polyplexe. Es wurden verschiedene Zusammenh{\"a}nge zwischen der chemischen Struktur der PAA-Segmente und der Art und St{\"a}rke der DNS-Komprimierung aufgezeigt. Die Komprimierungsst{\"a}rke wiederum zeigte deutlichen Einfluss auf die Internalisierungsrate und damit auch Transfektionseffizienz. Dar{\"u}ber hinaus zeigte sich ein drastischer Einfluss des PEO-Blocks auf die Stabilisierung der Polyplexe sowie deren intrazellul{\"a}re Freisetzung bei Zusatz von Chloroquin. Dennoch bleiben aufgrund der Komplexit{\"a}t der Zusammenh{\"a}nge noch viele Mechanismen der Transfektion unverstanden, und es muss Aufgabe folgender Arbeiten sein, das Potential der hier eingef{\"u}hrten monodispersen PAA-Systeme weiter auszuloten. So w{\"a}re z. B. eine Korrelation der Kettenl{\"a}nge mit den Parametern der Polyplexbildung, der Zellaufnahme und Transfektionseffizienz von großem Interesse. Dar{\"u}ber hinaus bietet der Einbau von Sollbruchstellen wie kurzen Peptidsequenzen oder den hier bereits eingef{\"u}hrten Disulfid-Einheiten neue M{\"o}glichkeiten der gezielten Freisetzung und des programmierten Abbaus, die n{\"a}her untersucht werden m{\"u}ssen. Neben der Anwendung im Bereich der Gentransfektion sind außerdem andere Gebiete f{\"u}r den Einsatz von monodispersen multifunktionalen PAAs denkbar, da diese kontrollierbare und einstellbare Wechselwirkungen erm{\"o}glichen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Weber2007,
  author    = {Weber, Jens},
  title     = {Meso- und mikropor{\"o}se Hochleistungspolymere : Synthese, Analytik und Anwendungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-15994},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die Arbeit beschreibt die Synthese, Charakterisierung und Anwendung von meso- und mikropor{\"o}sen Hochleistungspolymeren. Im ersten Teil wird die Synthese von mesopor{\"o}sen Polybenzimidazol (PBI) auf der Basis einer Templatierungsmethode vorgestellt. Auf der Grundlage kommerzieller Monomere und Silikatnanopartikel sowie eines neuen Vernetzers wurde ein Polymer-Silikat-Hybridmaterial aufgebaut. Das Herausl{\"o}sen des Silikats mit Ammoniumhydrogendifluorid f{\"u}hrt zu mesopor{\"o}sen Polybenzimidazolen mit spherischen Poren von 9 bis 11 nm Durchmesser. Die Abh{\"a}ngigkeit der beobachteten Porosit{\"a}t vom Massenverh{\"a}ltnis Silikat zu Polymer wurde ebenso untersucht wie die Abh{\"a}ngigkeit der Porosit{\"a}t vom Vernetzergehalt. Die Porosit{\"a}t vollvernetzter Proben zeigt eine lineare Abh{\"a}ngigkeit vom Verh{\"a}ltnis Silikat zu Polymer bis zu einem Grenzwert von 1. Wird der Grenzwert {\"u}berschritten, ist teilweiser Porenkollaps zu beobachten. Die Abh{\"a}ngigkeit der Porosit{\"a}t vom Vernetzergehalt bei festem Silikatgehalt ist nichtlinear. Oberhalb einer kritischen Vernetzerkonzentration wird eine komplette Replikation der Nanopartikel gefunden. Ist die Vernetzerkonzentration dagegen kleiner als der kritische Wert, so ist der v{\"o}llige Kollaps einiger Poren bei Stabilit{\"a}t der verbleibenden Poren zu beobachten. Ein komplett unpor{\"o}ses PBI resultiert bei Abwesenheit des Vernetzers. Die mesopor{\"o}sen PBI-Netzwerke konnten kontrolliert mit Phosphors{\"a}ure beladen werden. Die erhaltenen Addukte wurden auf ihre Protonenleitf{\"a}higkeit untersucht. Es kann gezeigt werden, dass die Nutzung der vordefinierten Morphologie im Vergleich zu einem unstrukturierten PBI in h{\"o}heren Leitf{\"a}higkeiten resultiert. Durch die vernetzte Struktur war des Weiteren gen{\"u}gend mechanische Stabilit{\"a}t gegeben, um die Addukte reversibel und bei sehr guten Leitf{\"a}higkeiten bis zu Temperaturen von 190°C bei 0\% relativer Feuchtigkeit zu untersuchen. Dies ist f{\"u}r unstrukturierte Phosphors{\"a}ure/PBI - Addukte aus linearem PBI nicht m{\"o}glich. Im zweiten Teil der Arbeit wird die Synthese intrinsisch mikropor{\"o}ser Polyamide und Polyimide vorgestellt. Das Konzept intrinsisch mikropor{\"o}ser Polymere konnte damit auf weitere Polymerklassen ausgeweitet werden. Als zentrales, strukturinduzierendes Motiv wurde 9,9'-Spirobifluoren gew{\"a}hlt. Dieses Molek{\"u}l ist leicht und vielf{\"a}ltig zu di- bzw. tetrafunktionellen Monomeren modifizierbar. Dabei wurden bestehende Synthesevorschriften modifiziert bzw. neue Vorschriften entwickelt. Ein erster Schwerpunkt innerhalb des Kapitels lag in der Synthese und Charakterisierung von l{\"o}slichen, intrinsisch mikropor{\"o}sen, aromatischen Polyamid und Polyimid. Es konnte gezeigt werden, dass das Beobachten von Mikroporosit{\"a}t stark von der molekularen Architektur und der Verarbeitung der Polymere abh{\"a}ngig ist. Die Charakterisierung der Porosit{\"a}t erfolgte unter Nutzung von Stickstoffsorption, Kleinwinkelr{\"o}ntgenstreuung und Molecular Modeling. Es konnte gezeigt werden, dass die Proben stark vom Umgebungsdruck abh{\"a}ngigen Deformationen unterliegen. Die starke Quellung der Proben w{\"a}hrend des Sorptionsvorgangs konnte durch Anwendung des "dual sorption" Modells, also dem Auftreten von Porenf{\"u}llung und dadurch induzierter Henry-Sorption, erkl{\"a}rt werden. Der zweite Schwerpunkt des Kapitels beschreibt die Synthese und Charakterisierung mikropor{\"o}ser Polyamid- und Polyimidnetzwerke. W{\"a}hrend Polyimidnetzwerke auf Spirobifluorenbasis ausgepr{\"a}gte Mikroporosit{\"a}t und spezifische Oberfl{\"a}chen von ca. 1100 m²/g aufwiesen, war die Situation f{\"u}r entsprechende Polyamidnetzwerke abweichend. Mittels Stickstoffsorption konnte keine Mikroporosit{\"a}t nachgewiesen werden, jedoch konnte mittels SAXS eine innere Grenzfl{\"a}che von ca. 300 m²/g nachgewiesen werden. Durch die in dieser Arbeit gezeigten Experimente kann die Grenze zwischen Polymeren mit hohem freien Volumen und mikropor{\"o}sen Polymeren somit etwas genauer gezogen werden. ausgepr{\"a}gte Mikroporosit{\"a}t kann nur in extrem steifen Strukturen nachgewiesen werden. Die Kombination der Konzepte "Mesoporosit{\"a}t durch Templatierung" und "Mikroporosit{\"a}t durch strukturierte Monomere" hatte ein hierarchisch strukturiertes Polybenzimidazol zum Ergebnis. Die Pr{\"a}senz einer Strukturierung im molekularen Maßstab konnte SAXS bewiesen werden. Das so strukturierte Polybenzimidazol zeichnete sich durch eine h{\"o}here Protonenleitf{\"a}higkeit im Vergleich zu einem rein mesopor{\"o}sen PBI aus. Der letzte Teil der Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit der Entwicklung einer neuen Synthesemethode zur Herstellung von Polybenzimidazol. Es konnte gezeigt werden, dass lineares PBI in einer eutektischen Salzschmelze aus Lithium- und Kaliumchlorid synthetisiert werden kann. Die Umsetzung der spirobifluorenbasierten Monomere zu l{\"o}slichem oder vernetztem PBI ist in der Salzschmelze m{\"o}glich.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gehrke2006,
  author    = {Gehrke, Nicole},
  title     = {Retrosynthese von Perlmutt},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7971},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2006},
  abstract  = {In dieser Arbeit ist es gelungen, die Bedeutung physikalisch-chemischer Mechanismen in der Biomineralisation gegen{\"u}ber der bisher angenommenen Dominanz spezifischer biomolekularer Erkennungsmechanismen aufzuzeigen. Dazu wurden drei Ans{\"a}tze verfolgt: Zum einen wurden Studien zur Calciumcarbonatkristallisation durchgef{\"u}hrt. Zum anderen wurde das Biomineral Perlmutt intensiv untersucht. Als drittes wurde ein Modellsystem entwickelt, mit dem k{\"u}nstliches Perlmutt synthetisiert und ein Mechanismus f{\"u}r die Perlmuttmineralisation vorgeschlagen werden konnte. Im ersten Schritt wurden in einem simplen Kristallisationsansatz komplexe Calciumcarbonat{\"u}berstrukturen ohne die Verwendung von Additiven synthetisiert. Es wurde gezeigt, daß diese durch orientierte Anlagerung von Nanopartikeln gebildet werden, bei der dipolare Felder eine wichtige Rolle zu spielen scheinen. Dieser Mechansimus war bislang f{\"u}r Calciumcarbonat unbekannt und erm{\"o}glicht die Synthese komplexer Kristallmorphologien, wodurch die Frage aufgeworfen wird, ob er bei der Biomineralbildung von Bedeutung sein kann. Durch Einsatz minimaler Mengen eines einfachen, synthetischen Additivs bei der Kristallisation wurden zu {\"U}berstrukturen angeordnete Aragonitpl{\"a}ttchen synthetisiert, die von einer wenige nm dicken Schicht aus amorphen Calciumcarbonat umgeben sind. Eine solche Schicht wurde auch bei den Aragonitpl{\"a}ttchen Perlmutts entdeckt (s.u.) und bietet m{\"o}glicherweise in verschiedenen Systemen eine Erkl{\"a}rung f{\"u}r die Stabilisierung der sonst metastabilen Aragonitphase. Im zweiten Schritt wurden bei der Untersuchung von nat{\"u}rlichem Perlmutt zwei bislang unbekannte Strukturmerkmale entdeckt: Es gibt Bereiche, die nicht aus den charakteristischen Pl{\"a}ttchen bestehen, sondern wesentlich weniger stark mineralisert sind. Die Mineralphase besteht in diesen Bereichen aus Nanopartikeln. Es wurde weiterhin gezeigt, daß die Aragonitpl{\"a}ttchen von einer wenige nm dicken Schicht aus amorphem Calciumcarbonat umgeben ist. Die g{\"a}ngigen Modelle der Perlmuttbildung sind mit diesen Beobachtungen nicht zu vereinbaren und somit zu hinterfragen. Dagegen deuten diese Ergebnisse ein Wachstum von Perlmutt {\"u}ber ACC-Nanopartikel an. Unter der Annahme der Bedeutung physikalisch-chemischer Mechanismen in der Biomineralisation wurde schließlich als dritter Schritt ein Ansatz zur in vitro-Retrosynthese von Biomineralien ausgehend von ihrer unl{\"o}slichen Matrix entwickelt. Mit diesem Ansatz ist es erstmals gelungen, k{\"u}nstliches Perlmutt auf synthetischem Wege herzustellen, das morphologisch nicht vom Original zu unterscheiden ist. Die existierenden Unterschiede konnten zeigen, daß der Mineralisationsprozeß nicht auf ein spezifisches Mikroumgebungssystem beschr{\"a}nkt, sondern "allgemeiner g{\"u}ltig"' sein muß. Bei der Retrosynthese gibt es zwei Schl{\"u}sselfaktoren: Zum einen die demineralisierte unl{\"o}sliche Perlmuttmatrix als dreidimensionales Ger{\"u}st f{\"u}r das k{\"u}nstliche Perlmutt, zum anderen amorphe Precursorpartikel, die die Mineralphase bilden. Es werden keinerlei Proteine oder andere Biomolek{\"u}le verwendet. Dieser Ansatz bietet die M{\"o}glichkeit, den Mineralisationsprozeß an einem in vitro-Modellsystem zu verfolgen, was f{\"u}r das in vivo-System, wenn {\"u}berhaupt, nur unter starken Einschr{\"a}nkungen m{\"o}glich ist. Es wurde gezeigt, daß das k{\"u}nstliche Perlmutt {\"u}ber die Mesoskalentransformation von ACC-Precursorn innerhalb der Matrix gebildet wird und als m{\"o}glicher Mechanismus bei der Biomineralisation von nat{\"u}rlichem Perlmutt diskutiert. Es konnte in der vorliegenden Arbeit konsequent gezeigt werden, daß die Imitation von Biomineralisationsprozessen in in vitro-Ans{\"a}tzen m{\"o}glich ist, wobei chemisch-physikalische Parameter dominieren. In zuk{\"u}nftigen Studien sollten einerseits die mechanischen Eigenschaften des k{\"u}nstlichen Perlmutts untersucht werden, wof{\"u}r sich in Vorversuchen im Rahmen dieser Arbeit die Nanoindentierung als geeignet herausgestellt hat. Es sollte gepr{\"u}ft werden, ob das hier ermittelte Prinzip zur Mineralisierung in der Materialentwicklung angewendet werden kann. Andererseits sollte die Retrosynthese auf andere Systeme ausgeweitet und in vivo-Studien durchgef{\"u}hrt werden, um die G{\"u}ltigkeit der vorgeschlagenen Mechanismen zu {\"u}berpr{\"u}fen.},
  subject      = {Biomineralisation},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Peikow2006,
  author    = {Peikow, Dirk},
  title     = {Synthese und Glycosidasehemmung von Thio-analogen Kohlenhydraten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-11192},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2006},
  abstract  = {Chitin ist ein Polysaccharid, welches aus N-Acetylglucosamin (GlcNAc) aufgebaut ist. Das Biopolymer kommt in der Natur in Invertebraten, Algen, Pilzen und Einzellern vor. Chitinasen hydrolysieren Chitin. Diese Enzyme sind essentiell f{\"u}r die Regulierung und Entwicklung von Arthropoden und Mikroorganismen. Sie fungieren in Pflanzen als Phytoalexine. Das verst{\"a}rkt das Interesse am Design neuer nat{\"u}rlicher und synthetischer Chitinase-inhibitoren, die als potentielle Insektizide, Fungizide, Antimalaria bzw. Antiasthmatika eingesetzt werden k{\"o}nnen. Ziel dieser Arbeit war die Synthese von neuen Thioglycosidanaloga von N-Acetyl-chitooligosacchariden und deren Untersuchung als Enzyminhibitoren. Die gesch{\"u}tzten 4-O-Tf-galactopyranosylthioglycoside wurden aus den korrespondierenden p-Methoxyphenylglycosiden von GlcNAc nach einer neuen Methode in einer Stufe hergestellt. Die Reaktion der galacto-Triflate mit 2-Acetamido-3,4,6-tri-O-acetyl-2-desoxy-1-thio-ß-D-glucopyranose in Gegenwart von Natriumhydrid und 15-Krone-5 in THF lieferte die Pseudo-Trisaccharide. Die Herstellung der Glycosyl-Thiazoline aus den entsprechenden p-Methoxyphenyl-glycosiden mit Lawesson's Reagenz ist nach einem neuen Reaktionsweg beschrieben wie auch die Synthese der Thioacetamide von GlcNAc-Oligomeren. Die Pseudo-Oligosaccharide wurden als Inhibitoren der Chitinasen von Serratia marcescens, Chironomus tentans, Acanthocheilonema viteae und Hevaea brasiliensis sowie der N-Acetyl-glucosaminidase von Chironomus tentans getestet. In einigen F{\"a}llen ergab sich eine Hemmung (IC50) im µM-Bereich.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Meyer2006,
  author    = {Meyer, Matthias},
  title     = {PIPOX-PEP : kontrollierte Synthese und Aggregationsverhalten von Blockcopolymeren mit schaltbarer Hydrophilie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-10832},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2006},
  abstract  = {Es wurden Poly(2-isopropyl-2-oxazolin)-Makroinitiatoren mit terminaler Ammoniumtrifluoracetat-Endgruppe synthetisiert, die anschließend f{\"u}r die Ammonium vermittelte NCA Polymerisation in NMP eingesetzt wurden. Die hierbei synthetisierten Poly(2-isopropyl-2-oxazolin)-block-poly(L-glutamat) (PIPOX-PEP) Blockcopolymere hatten eine Molekulargewichtsverteilung von 1,2 (UZ). Es wurde beobachtet, dass Poly(2-isopropyl-2-oxazolin) bei langen Zeiten oberhalb der LCST irreversibel sph{\"a}rische Strukturen bildet, die eine hierarchische Struktur besitzen und bei denen es sich m{\"o}glicherweise um "large compound micelles" handelt. PIPOX-PEP kann in w{\"a}sseriger L{\"o}sung bei langen Zeiten oberhalb der LCST "cottonball" Strukturen bilden. Die Aggregate wurden mittels Lichtstreuung, NMR und TEM charakterisiert. Im Rahmen der Arbeit wurden Strukturbildungsmodelle entwickelt.},
  subject      = {Polymer},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Rettig2006,
  author    = {Rettig, Hartmut Arnim},
  title     = {Methoden zur Synthese von definierten bioorganisch-synthetischen Blockcopolymeren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-10293},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2006},
  abstract  = {Bioorganisch-synthetische Blockcopolymere sind sowohl f{\"u}r die Materialwissenschaft als auch f{\"u}r die Medizin hochinteressant. Diese Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit neuen Synthesewegen f{\"u}r die Herstellung dieser Blockcopolymere. Zun{\"a}chst wurde der klassische Ansatz zur Herstellung eines Blockcopolymers {\"u}ber die Kupplung der beiden Segmente aufgegriffen. Hierzu wurde eine Methode zur Synthese von selektiv s{\"a}ureendfunktionalisierten Polyacrylaten mittels einer terminalen Benzylesterschutzgruppe vorgestellt. F{\"u}r die Herstellung von bioorganisch-synthetischen Blockcopolymeren mit einem gr{\"o}ßeren Polymersegment wurde daher ein anderer Syntheseansatz entwickelt. Dieser geht von einem funktionalisierten Oligopeptid aus, an dem durch Polymerisation das synthetische Segment aufgebaut wird. Der Aufbau erfolgte durch kontrolliert radikalische Polymerisation, um ein m{\"o}glichst definiertes Segment zu erhalten. Zun{\"a}chst wurde eine Synthese von Oligopeptid-Makroinitiatoren f{\"u}r die ATRP-Polymerisation durchgef{\"u}hrt. Es konnte gezeigt werden, dass in geeigneten polaren L{\"o}sungsmitteln (DMSO, DMF) eine Polymerisation mit dem ATRP-Oligopeptid-Makroinitiator erfolgreich ist. Allerdings treten w{\"a}hrend der Polymerisation Wechselwirkungen zwischen dem Katalysator und dem Oligopeptid auf. Eine Alternative bietet die RAFT-Polymerisation, da sie ohne einen Katalysator durchgef{\"u}hrt wird. Es gelang ausgehend von dem Oligopeptid-ATRP-Makroinitiator den {\"U}bertr{\"a}ger herzustellen. Die RAFT-Polymerisation mit einem Oligopeptid{\"u}bertr{\"a}ger stellt eine wichtige Methode f{\"u}r die Herstellung von bioorganisch-synthetischen Blockcopolymeren dar. Sie besitzt eine hohe Toleranz gegen{\"u}ber funktionellen Gruppen. Die so hergestellten Blockcopolymere sind frei von Verunreinigungen, wie z.B. {\"U}bergangsmetallen. Dabei l{\"a}ßt sich das Molekulargewicht des synthetischen Blocks bei einer Polydispersit{\"a}t um 1,2 gut kontrollieren.},
  subject      = {ATRP},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kozempel2005,
  author    = {Kozempel, Steffen},
  title     = {Emulgatorfreie Emulsionspolymerisation : Monomerl{\"o}sungszustand und Teilchenbildung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6106},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Polymere sind zweifelsohne der Werkstoff in unserer Zeit. Ein bedeutender Anteil der heute industriell produzierten Polymere wird durch Emulsionspolymerisation hergestellt. Obwohl die Emulsionspolymerisation breite Anwendung findet, sind die involvierten Mechanismen von Teilchenbildung und -wachstum noch heute Gegenstand heftiger Kontroversen. Ein Spezialfall der Emulsionspolymerisation ist die emulgatorfreie Emulsionspolymerisation. Hierbei handelt es sich um ein scheinbar einfacheres System der Emulsionspolymerisation, weil diese Methode ohne Zusatz von Emulgatoren auskommt. Die Teilchenbildung ist ein fundamentaler Vorgang im Verlauf der Emulsionspolymerisation, da sie zur Ausbildung der polymeren Latexphase f{\"u}hrt. Detaillierte Kenntnisse zum Mechanismus der Nukleierung erm{\"o}glichen eine bessere Kontrolle des Reaktionsverlaufes und damit der Eigenschaften des Endproduktes der Emulsionspolymerisation, dem Polymer-Latex. Wie bereits vorangegangene Arbeiten auf dem Gebiet der emulgatorfreien Emulsionspolymerisation von Styrol sowie Methylmethacrylat und Vinylacetat zeigen konnten, verl{\"a}uft die Teilchenbildung in diesen Systemen {\"u}ber den Mechanismus der aggregativen Nukleierung. Im Zusammenhang mit den Ergebnissen der genannten Arbeiten tauchte dabei immer wieder ein interessanter Effekt im Bereich der Partikelnukleierung auf. Dieses als JUMBO-Effekt bezeichnete Ph{\"a}nomen zeigte sich reproduzierbar in einem Anstieg der Transmission im Bereich der Teilchenbildung von emulgatorfreien Emulsionspolymerisationen von Styrol, MMA und VAc. Nach der Initiierung der Polymerisation in einer w{\"a}ssrigen Monomerl{\"o}sung durch Kaliumperoxodisulfat steigt die Durchl{\"a}ssigkeit bei 546 nm auf {\"u}ber 100 \% an. F{\"u}r diese „Abnahme der optischen Dichte" wurden verschiedene Erkl{\"a}rungsm{\"o}glichkeiten vorgeschlagen, jedoch blieb ein Nachweis der Ursache f{\"u}r den JUMBO-Effekt bisher aus. Dieser Mangel an Aufkl{\"a}rung eines offenbar grundlegenden Ph{\"a}nomens in der emulgatorfreien Emulsionspolymerisation bildet den „Nukleus" f{\"u}r die vorlie¬gende Arbeit. Durch die vorliegende Dissertation konnte das Verst{\"a}ndnis f{\"u}r Ph{\"a}nomene der Teilchenbildung in der emulgatorfreien Emulsionspolymerisation von Styrol mit KPS erweitert werden. In diesem Rahmen wurde das Online-Monitoring des Polymerisationsvorganges verbessert und um verschiedene Methoden erweitert: Zur simultanen Erfassung von Tr{\"u}bungsdaten bei verschiedenen Wellenl{\"a}ngen konnte ein modernes Spektrometer in Kombination mit einer Lichtleitersonde in die Reaktionsapparatur integriert werden. Es wurde ein verbesserter Algorithmus zur Datenbearbeitung f{\"u}r die Partikelgr{\"o}ßenbestimmung mittels faseroptischer dynamischer Lichtstreuung entwickelt. Es wurden Online-Partikelgr{\"o}ßenanalysen mittels statischer Vielwinkellichtstreuung bei Polymerisationen direkt in entsprechenden Lichtstreuk{\"u}vetten durchgef{\"u}hrt. Diese zur Beschreibung des untersuchten Systems eingef{\"u}hrten Methoden sowie ein zeitlich vollst{\"a}ndiges Monitoring des gesamten Polymerisationsverlaufes, beginnend mit der Zugabe von Monomer zu Wasser, f{\"u}hrten zu neuen Erkenntnissen zur emulgatorfreien Emulsionspolymerisation. Es wurden große Monomeraggregate, die sog. Nanotr{\"o}pfchen, in w{\"a}ssriger L{\"o}sung (emulgatorfrei) nachgewiesen. Diese Aggregate bilden sich spontan und treten verst{\"a}rkt in entgastem Wasser auf. Die Existenz von Nanotr{\"o}pfchen in Verbindung mit Tr{\"u}bungs- und gaschromatografischen Messungen l{\"a}sst auf eine molekular gel{\"o}ste „Wirkkonzentration" von Styrol in Wasser schließen, die bedeutend geringer ist als die absolute S{\"a}ttigungskonzentration. Es konnten Hinweise auf eine Reaktion h{\"o}herer Ordnung im System Wasser/Styrol/KPS gefunden werden. Es konnte gezeigt werden, dass eine pr{\"a}zise Einstellung der Nukleierungsdauer {\"u}ber die Zeit der Equilibrierung von Wasser mit Styrol m{\"o}glich ist. Der JUMBO-Effekt, dem in dieser Arbeit ein besonderes Interesse galt, konnte in gewisser Weise entmystifiziert werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Durchl{\"a}ssigkeit der Reaktionsmischung bereits beim L{\"o}sen von Styrol in Wasser durch Bildung von Styrolaggregaten abnimmt. Der darauf folgende kurzzeitige Transmissionsanstieg im Zusammenhang mit der Nukleierung erreicht dabei nicht mehr 100 \% des Referenzwertes von reinem Wasser. Alle experimentellen Daten sprechen f{\"u}r die Nanotr{\"o}pfchen als Ursache des JUMBO-Effekts. Wie die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, ist selbst das relativ „einfache" System der emulgatorfreien Emulsionspolymerisation komplizierter als angenommen. Die Existenz von großen Styrolaggregaten in w{\"a}ssriger L{\"o}sung erfordert eine neue Betrachtungsweise des Reaktionssystems, in die auch der L{\"o}sungszustand des Monomers mit einbezogen werden muss.},
  subject      = {Emulsionspolymerisation},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sczech2005,
  author    = {Sczech, Ronny},
  title     = {Haftvermittlung von Polyelektrolyten zwischen Celluloseoberfl{\"a}chen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7338},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Der Adh{\"a}sionsprozess an Cellulosefasern sollte bis hin zur molekularen Ebene aufgekl{\"a}rt werden. Zuerst wurde eine definierte Celluloseoberfl{\"a}che durch Aufschleudern hergestellt und eingehend charakterisiert wurde. Die Beschaffenheit der Oberfl{\"a}che ist stark abh{\"a}ngig von der Konzentration Cellulosel{\"o}sung, die f{\"u}r das Aufschleudern benutzt wurde. F{\"u}r geringe Konzentrationen bildete sich ein Netzwerk von Cellulosefibrillen {\"u}ber die Siliziumoberfl{\"a}che aus. In einem mittleren Bereich wurden geschlossene Filme mit Dicken zwischen 1,5 und ca. 10 nm erhalten. Diese Filme wiesen eine Rauhigkeit unter 2 nm auf, was der Gr{\"o}ße eines Cellulosemolek{\"u}ls entspr{\"a}che. Mit h{\"o}heren Konzentrationen wurden die Filme dicker und auch rauer. Die molekular glatten Cellulosefilme wurden zur Untersuchung der Adh{\"a}sionseigenschaften zwischen Celluloseoberfl{\"a}chen und ihrer Modifikation durch den Einfluss von Haftvermittlern (Polyelektrolyte) eingesetzt. Daf{\"u}r wurde das Haftungsverm{\"o}gen von Celluloseperlen auf der glatten Celluloseoberfl{\"a}che analysiert. Die Adh{\"a}sion der Celluloseperlen h{\"a}ngt dabei von der Menge und von der Art des adsorbierten Polyelektrolyts ab. Geringe Polyelektrolytkonzentrationen erm{\"o}glichen wegen der teilweisen Bedeckung der Celluloseoberfl{\"a}chen eine Verst{\"a}rkung der Haftvermittlung (Adh{\"a}sion). H{\"o}here Konzentrationen an Polyelektrolyten bedecken die Celluloseoberfl{\"a}che komplett, so dass die Symmetrie der Polyelektrolytadsorption entscheidend wird. Wenn Celluloseperlen und glatte Celluloseoberfl{\"a}che gleichzeitig mit Polyelektrolyten beschichtet werden verringert sich bei hohen Konzentrationen die Adh{\"a}sion erheblich. Ein hohes Maß an Adh{\"a}sion wird dagegen erreicht, wenn nur eine der beiden gegen{\"u}berliegende Celluloseoberfl{\"a}chen separat beschichtet und dann in Kontakt mit der anderen gebracht Oberfl{\"a}che wurde. Der Einfluss einer {\"a}ußeren Kraft auf die haftenden Celluloseperlen wurde untersucht, um eine Aussage {\"u}ber die auftretenden Adh{\"a}sionskr{\"a}fte machen zu k{\"o}nnen. Daf{\"u}r wurde eine spezielle Str{\"o}mungszelle entwickelt, mit der die Bewegung von Celluloseperlen beobachtet werden kann. Je nach Ausrichtung der Str{\"o}mungszelle bewegten sich die Celluloseperlen unterschiedlich schnell. War die Str{\"o}mungszelle horizontal ausgerichtet, wirkte zus{\"a}tzlich zur Adh{\"a}sionskraft noch die Gravitation auf die Oberfl{\"a}che, so dass hier eine wesentlich langsamere Durchschnittsgeschwindigkeit ermittelt wurde als f{\"u}r die Messungen in vertikaler Ausrichtung. Die Zugabe von verschiedenen Polyelektrolyten bei den Messungen mit der Str{\"o}mungszelle hatte einen erheblichen Einfluss auf die Beweglichkeit der haftenden Celluloseperlen. Bei geringen Polyelektrolytkonzentrationen wurde das Potential der einzelnen Polyelektrolyten zur effektiven Haftvermittlung durch eine signifikant geringere Durchschnittsgeschwindigkeit der rollenden Celluloseperlen sichtbar. Aus der kritischen Anfangsgeschwindigkeit der rollenden Celluloseperlen wurde die Adh{\"a}sionsarbeit errechnet, die f{\"u}r die Bewegung n{\"o}tig ist.},
  subject      = {Polyelektrolyt},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sieverling2005,
  author    = {Sieverling, Nathalie},
  title     = {Kationische Copolymere f{\"u}r den rezeptorvermittelten Gentransfer},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5251},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung neuer Substanzen f{\"u}r die Gentherapie. Diese beinhaltet die Behebung von erblich bedingten Krankheiten wie z.B. Mucoviscidose. Dabei werden im Zellkern defekte Gene durch normale, gesunde DNA-Sequenzen ersetzt. Zur Einschleusung des Genmaterials in die Zellen (Transfektion) werden geeignete Transport-Systeme bzw. Methoden ben{\"o}tigt, die dort die Freisetzung der neu einzubauenden Gene (Genexpression ausgedr{\"u}ckt in Transfektionseffizienzen) gestatten. Hierf{\"u}r wurden neue Polykation-DNA-Komplexe (Vektoren) auf Basis kationischer Polymere wie Poly(ethylenimin) (PEI) hergestellt, charakterisiert und nachfolgend in Transfektionsversuchen an verschiedenen Zelllinien eingesetzt. Sowohl das kationische Ausgangspolymer PEI als auch das Pfropfcopolymer PEI-g-PEO (PEO-Seitenketten zur Erh{\"o}hung der Biokompatibilit{\"a}t) wurden mit Rezeptorliganden modifiziert, um eine verbesserte und spezifische Transfektion an ausgesuchten Zellen zu erreichen. Als Liganden wurden Fols{\"a}ure (Transfektion an HeLa-Zellen), Triiod-L-thyronin (HepG2-Zellen) und die Urons{\"a}uren der Galactose, Mannose, Glucose sowie die Lactobions{\"a}ure (HeLa-, HepG2- und 16HBE-Zellen) verwendet. Das PEI, die Pfropfcopolymere PEI-g-PEO und die Ligand-funktionalisierten Copolymere wurden hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung und molekularen Parameter charakterisiert. Die Molmassenuntersuchungen mittels Gr{\"o}ßenausschlusschromatographie zeigten, dass nach der Synthese unterschiedliche Polymerfraktionen mit nicht einheitlicher chemischer Zusammensetzung vorlagen. Die anschließenden Transfektionsversuche wurden mit Hilfe einer speziellen DNA (Luciferase) an den Zelllinien HepG2 (Leberkrebszellen), HeLa (Geb{\"a}rmutterhalskrebszellen) und 16HBE (Atemwegsepithelzellen) durchgef{\"u}hrt. Die T3(Triiod-L-thyronin)-Vektoren zeigten in Abh{\"a}ngigkeit vom eingesetzten Komplexverh{\"a}ltnis Polykation/DNA ein Maximum in der Transfektion an HepG2-Zellen. Die Hypothese der rezeptorvermittelten Endozytose ließ sich durch entsprechende T3-{\"U}berschuss-Experimente und Fluoreszenzmikroskopie-Untersuchungen best{\"a}tigen. Dagegen konnte bei den Fols{\"a}ure-Vektoren keine rezeptorvermittelte Endozytose beobachtet werden. Bei den Vektoren mit Mannurons{\"a}ure-Ligand (Man) konnte an allen drei Zelllinien (HepG2, HeLa, 16HBE) eine konstante, hohe Transfereffizienz nachgewiesen werden. Sie waren bei allen eingesetzten Polymer-DNA-Verh{\"a}ltnissen effizienter als der Vergleichsvektor PEI. Dieses Transfektionsverhalten ließ sich durch Blockierung der Zuckerstruktur unterbinden. In Transfektionsexperimenten mit einem {\"U}berschuss an freier Mannurons{\"a}ure und fluoreszenzmikroskopischen Untersuchungen konnte eine rezeptorvermittelte Endozytose der Man-Vektoren an den o.g. Zelllinien nachgewiesen werden. Die anderen Urons{\"a}ure-Konjugate zeigten keine signifikanten Abweichungen im Transfektionsverhalten im Vergleich zum PEI-Vektor.},
  subject      = {Polyethylenimin},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fischer2005,
  author    = {Fischer, Thomas},
  title     = {Lichtinduzierte Orientierungsprozesse in Azobenzen-Polymeren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7133},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Die Beeinflussung optischer Eigenschaften durch Bestrahlung stellt eine Grundlage f{\"u}r die Herstellung anisotroper optischer Komponenten dar. In d{\"u}nnen Schichten von Azobenzen-Polymeren kann optische Anisotropie durch linear polarisierte Bestrahlung induziert oder modifiziert werden. Ziel der Arbeit war es, wesentliche Struktur-Eigenschafts-Beziehungen zum Prozess der Photoorientierung zu erarbeiten, um so eine Optimierung der Materialien f{\"u}r verschiedene Anwendungen erm{\"o}glichen. In isotropen Schichten fl{\"u}ssigkristalliner und amorpher Azobenzen-Polymeren wird das Ausmaß der induzierten optischen Anisotropie g{\"u}nstig durch eine Donor/Akzeptor-Substitution in 4,4'-Position beeinflusst. Die Induktionsgeschwindigkeit ist in Schichten fl{\"u}ssigkristalliner Polymeren deutlich geringer, jedoch lassen sich h{\"o}here Werte der Doppelbrechung und des Dichroismus erreichen. In Copolymeren bewirkt die Photoorientierung der Azobenzen-Seitengruppen eine kooperative Orientierung von formanisotropen Seitengruppen. Die Mesogenit{\"a}t der nicht-photochromen Seitengruppen erh{\"o}ht das Ausmaß der induzierten optischen Anisotropie. Die Stabilit{\"a}t der induzierten Doppelbrechung und des Dichroismus wird durch diese Gruppen gesteigert. In Schichten fl{\"u}ssigkristalliner Polymeren wird die induzierte optische Anisotropie beim Tempern im Bereich der Mesophasen erheblich verst{\"a}rkt. Dabei reicht ein geringes Maß an induzierter Anisotropie aus, um Doppelbrechungs- und Dichroismuswerte zu erzielen, wie sie f{\"u}r LC-Dom{\"a}nen typisch sind. In orientierten Schichten von Azobenzen-Polymeren wird das Resultat der linear polarisierten Bestrahlung durch die St{\"a}rke der anisotropen Wechselwirkungen in den fl{\"u}ssigkristallinen Dom{\"a}nen oder den LB-Multilayern bestimmt. Eine lichtinduzierte Reorientierung kann nur erreicht werden, wenn diese Wechselwirkungen {\"u}berwunden werden k{\"o}nnen. Erfolgt eine Photoreorientierung in den orientierten Polymerschichten, werden in Copolymeren formanisotrope Seitengruppen ebenfalls kooperativ reorientiert. Eine vorgelagerte UV-Bestrahlung kann durch Erzeugung eines hohen Anteils an nicht-mesogenen Z-Isomeren die anisotropen Wechselwirkungen stark schw{\"a}chen und so die Seitengruppen entkoppeln. Aus diesem Zustand erfolgt die Photoreorientierung mit einer der Photoorientierung in isotropen Schichten vergleichbaren Effizienz. Die erarbeiteten Struktur-Eigenschafts-Beziehungen liefern einen Beitrag zur Optimierung derartiger Materialien f{\"u}r Anwendungen in den Bereichen optischer Funktionsschichten, holographischer Datenspeicherung oder der Generierung von Oberfl{\"a}chenreliefgittern.},
  subject      = {Fl{\"u}ssigkristalline Polymere},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wolf2005,
  author    = {Wolf, Gunter},
  title     = {Diffusionsuntersuchungen an (polymer-modifizierten) Mikroemulsionen mittels Feldgradientenimpuls-NMR-Spektroskopie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6259},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Aufgrund des großen Verh{\"a}ltnisses von Oberfl{\"a}che zu Volumen zeigen Nanopartikel interessante, gr{\"o}ßenabh{\"a}ngige Eigenschaften, die man im ausgedehnten Festk{\"o}rper nicht beobachtet. Sie sind daher von großem wissenschaftlichem und technologischem Interesse. Die Herstellung kleinster Partikel ist aus diesem Grund {\"u}beraus w{\"u}nschenswert. Dieses Ziel kann mit Hilfe von Mikroemulsionen als Templatphasen bei der Herstellung von Nanopartikeln erreicht werden. Mikroemulsionen sind thermodynamisch stabile, transparente und isotrope Mischungen von Wasser und {\"O}l, die durch einen Emulgator stabilisiert sind. Sie k{\"o}nnen eine Vielzahl verschiedener Mikrostrukturen bilden. Die Kenntnis der einer Mikroemulsion zugrunde liegenden Struktur und Dynamik ist daher von außerordentlicher Bedeutung, um ein gew{\"a}hltes System potentiell als Templatphase zur Nanopartikelherstellung einsetzen zu k{\"o}nnen. In der vorliegenden Arbeit wurden komplexe Mehrkomponentensysteme auf der Basis einer nat{\"u}rlich vorkommenden Sojabohnenlecithin-Mischung, eines gereinigten Lecithins und eines Sulfobetains als Emulgatoren mit Hilfe der diffusionsgewichteten 1H-NMR-Spektroskopie unter Verwendung gepulster Feldgradienten (PFG) in Abh{\"a}ngigkeit des Zusatzes des Polykations Poly-(diallyl-dimethyl-ammoniumchlorid) (PDADMAC) untersucht. Der zentrale Gegenstand dieser Untersuchungen war die strukturelle und dynamische Charakterisierung der verwendeten Mikroemulsionen hinsichtlich ihrer potentiellen Anwendbarkeit als Templatphasen f{\"u}r die Herstellung m{\"o}glichst kleiner Nanopartikel. Die konzentrations- und zeit-abh{\"a}ngige NMR-Diffusionsmessung stellte sich dabei als hervorragend geeignete und genaue Methode zur Untersuchung der Mikrostruktur und Dynamik in den vorliegenden Systemen heraus. Die beobachtete geschlossene Wasser-in-{\"O}l- (W/O-) Mikrostruktur der Mikroemulsionen zeigt deutlich deren potentielle Anwendbarkeit in der Nanopartikelsynthese. Das Gesamtdiffusionsverhalten des Tensides wird durch variierende Anteile aus der Verschiebung gesamter Aggregate, der Monomerdiffusion im Medium bzw. der medium-vermittelten Oberfl{\"a}chendiffusion bestimmt. Dies resultierte in einigen F{\"a}llen in einer anormalen Diffusionscharakteristik. In allen Systemen liegen hydrodynamische und direkte Wechselwirkungen zwischen den Tensidaggregaten vor. Der Zusatz von PDADMAC zu den Mikroemulsionen resultiert in einer Stabilisierung der fl{\"u}ssigen Grenzfl{\"a}che der Tensidaggregate aufgrund der Adsorption des Polykations auf den entgegengesetzt geladenen Tensidfilm und kann potentiell zu Nanopartikeln mit kleineren Dimensionen und schmaleren Gr{\"o}ßenverteilungen f{\"u}hren.},
  subject      = {Mikroemulsion},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Losik2004,
  author    = {Losik, Magdalena},
  title     = {Phasenverhalten von Polypeptid-Blockcopolymeren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001613},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit beschreibt das Verhalten von Polypeptid-Blockcopolymeren in der festen Phase und in selektiven L{\"o}sungsmitteln. Blockcopolymere auf Basis von Poly(L-glutamins{\"a}ure-5-benzylester) (PBLGlu) oder Poly(N\&\#949;-benzoyloxycarbonyl-L-lysin) (PZLLys), die in dieser Arbeit eingesetzt wurden, besitzen wegen ihrer helikalen Sekund{\"a}rstruktur eine sog. St{\"a}bchen-Kn{\"a}uel-Geometrie, wobei die Kn{\"a}uelkomponente Polystyrol oder Polybutadien ist. Die Phasenbildung dieser Blockcopolymere ist durch die Packungseigenschaften des rigiden Blocks beeinflusst. Es wurden bevorzugt lamellare Strukturen gebildet, in denen die St{\"a}bchen parallel angeordnet sind. Das Vorhandensein eines permanenten Dipolmomentes f{\"u}hrt zur Wechselwirkung zwischen den Helices und zur Erh{\"o}hung des Ordnungsgrades in der Phase. Ein zus{\"a}tzlicher Parameter, der die Morphologie der Phase beeinflußt, ist die Chiralit{\"a}t der Peptidhelix, durch die chirale {\"U}berstrukturen induziert werden. In d{\"u}nnen Filmen (40 nm), wo die Geometrie begrenzt ist, f{\"u}hrt es zu Frustrationen in der Phase. Die dadurch entstandene Spannung wurde durch einen zick-zack-artigen Lamellenverlauf abgebaut. In selektiven L{\"o}sungsmitteln f{\"u}r die synthetische Komponente (PS) bilden die Polypeptid-Blockcopolymere vesikul{\"a}re Strukturen, deren kugel- oder wurmf{\"o}rmige Geometrie von der Elastizit{\"a}t der Membran abh{\"a}ngig ist. Durch Entfernung der Z-Schutzgruppe kann PZLLys in eine wasserl{\"o}sliche Form {\"u}berf{\"u}hrt werden, so dass die PB-PLLys Blockcopolymere unter Bildung von Vesikeln in Wasser l{\"o}slich sind. Dabei ist die Konformation des Peptids vom pH-Wert des Mediums abh{\"a}ngig und kann von einem Kn{\"a}uel zu einer Helix reversibel geschaltet werden. Beim Modifizieren der Sekund{\"a}rstruktur wurde eine {\"A}nderung der Aggregationszahl beobachtet. Somit k{\"o}nnen diese Blockcopolymere f{\"u}r die Herstellung von schaltbaren Aggregaten eingesetzt werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Holtze2004,
  author    = {Holtze, Christian H. W.},
  title     = {Neue Einfl{\"u}sse und Anwendungen von Mikrowellenstrahlung auf Miniemulsionen und ihre Kompositpolymere},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2492},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Miniemulsionen bestehen aus zwei miteinander nicht mischbaren Fl{\"u}ssigkeiten, von der die eine in Form kleiner Tr{\"o}pfchen fein in der anderen verteilt (dispergiert) ist. Miniemulsionstr{\"o}pfchen sind mit Durchmessern von ungef{\"a}hr 0,1 Mikrometer kleiner als herk{\"o}mmliche Emulsionen und k{\"o}nnen u. a. als voneinander unabh{\"a}ngige Nanoreaktoren f{\"u}r chemische Reaktionen verwendet werden. Man unterteilt sie in direkte Miniemulsionen, in denen ein {\"O}l in Wasser dispergiert ist, und inverse Miniemulsionen, in denen Wasser in {\"O}l dispergiert wird. In dieser Arbeit wird das besondere chemische und physikalische Verhalten solcher Miniemulsionen unter dem Einfluß von Mikrowellenstrahlung untersucht. Dabei werden sowohl f{\"u}r {\"O}l-in-Wasser als auch f{\"u}r Wasser-in-{\"O}l-Miniemulsionen grundlagenwissenschaftliche Entdeckungen beschrieben und durch neue Modelle erkl{\"a}rt. Der praktische Nutzen dieser bislang unbeschriebenen Effekte wird durch ingenieurwissenschaftliche Anwendungsbeispiele im Bereich der Polymerchemie verdeutlicht. 1. Polymerisation mit "{\"u}berlebenden Radikalen" (Surviving Radical Polymerization) F{\"u}r die Herstellung von sog. Polymerlatizes (Kunststoffdispersionen, wie sie u. a. f{\"u}r Farben verwendet werden) aus direkten Styrol-in-Wasser Miniemulsionen werden die Styroltr{\"o}pfchen als Nanoreaktoren verwendet: Sie werden mit Hilfe von Radikalen durch eine Kettenreaktion zu winzigen Polymerpartikeln umgesetzt, die im Wasser dispergiert sind. Ihre Materialeigenschaften h{\"a}ngen stark von der Kettenl{\"a}nge der Polymermolek{\"u}le ab. In dieser Arbeit konnten durch den Einsatz von Mikrowellenstrahlung erstmals große Mengen an Radikalen erzeugt werden, die jeweils einzeln in Tr{\"o}pfchen (Nanoreaktoren) auch noch lange Zeit nach dem Verlassen der Mikrowelle {\"u}berleben und eine Polymerisationskettenreaktion ausf{\"u}hren k{\"o}nnen. Diese Methode erm{\"o}glicht nicht nur die Herstellung von Polymeren in technisch zuvor unerreichbaren Kettenl{\"a}ngen, mit ihr sind auch enorm hohe Ums{\"a}tze nach sehr kurzen Verweilzeiten in der Mikrowelle m{\"o}glich - denn die eigentliche Reaktion findet außerhalb statt. Es konnte gezeigt werden, dass durch Einsatz von Zusatzstoffen bei unvermindert hohem Umsatz die Polymerkettenl{\"a}nge variiert werden kann. Die technischen Vorz{\"u}ge dieses Verfahrens konnten in einer kontinuierlich betriebenen Pilotanlage nachgewiesen werden. 2. Aufheizverhalten inverser Miniemulsionen in Mikrowellen{\"o}fen Das Aufheizverhalen von Wasser-in-{\"O}l Miniemulsionen mit kleinen Durchmessern durch Mikrowellen ist {\"u}beraus tr{\"a}ge, da sich nur das wenige Wasser in den Tr{\"o}pfchen mit Mikrowellen aufheizen l{\"a}sst, das {\"O}l jedoch kaum. Solche Systeme verhalten sich gem{\"a}ß der "Theorie des effektiven Mediums". Werden aber etwas gr{\"o}ßere Tr{\"o}pfchen im Mikrometerbereich Mikrowellen ausgesetzt, so konnte eine wesentlich schnellere Aufheizung beobachtet werden, die auf eine Maxwell-Wagner-Grenzfl{\"a}chenpolarisation zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden kann. Die Gr{\"o}ßenabh{\"a}ngigkeit dieses Effekts wurde mit Hilfe der dielektrischen Spektroskopie quantifiziert und ist bislang in der Literatur nie beschrieben worden. Zur genauen Messung dieses Effekts und zu seiner technischen Nutzung wurde ein neuartiges Membranverfahren f{\"u}r die Herstellung von großen Miniemulsionstr{\"o}pfchen im Mikrometerbereich entwickelt. 3. Herstellung von Kompositpolymeren f{\"u}r Mikrowellenanwendungen Um die untersuchte Maxwell-Wagner-Grenzfl{\"a}chenpolarisation technisch nutzen zu k{\"o}nnen, wurden als daf{\"u}r geeignete Materialien Kompositpolymere hergestellt. Das sind Kunststoffe, in denen winzige Wassertropfen oder Keramikpartikel eingeschlossen sind. Dazu wurden neuartige Synthesewege auf der Grundlage der Miniemulsionstechnik entwickelt. Ihr gemeinsames Ziel ist die Einschr{\"a}nkung der {\"u}blicherweise bei Polymerisation auftretenden Entmischung: In einem Verfahren wurde durch Gelierung die Beweglichkeit der emulgierten Wassertr{\"o}pfchen eingeschr{\"a}nkt, in einem anderen wurde durch das Einschließen von Keramikpartikeln in Miniemulsionstr{\"o}pfchen die Entmischung auf deren Gr{\"o}ße beschr{\"a}nkt. Anwendungen solcher Kompositpolymere k{\"o}nnten k{\"u}nstliche Muskeln, die Absorption von Radarstrahlung, z. B. f{\"u}r Tarnkappenflugzeuge, oder kratzfeste Lacke sein.Bei diesen Experimenten wurde beobachtet, daß sich u. U. in der Miniemulsion große Tr{\"o}pfchen bilden. Ihr Ursprung wird mit einer neuen Modellvorstellung erkl{\"a}rt, die die Einfl{\"u}sse auf die Stabilit{\"a}t von Miniemulsionen beschreibt.},
  subject      = {Emulsion},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Groenewolt2004,
  author    = {Groenewolt, Matthijs},
  title     = {Mesostrukturierte Materialien durch Neue Templatsysteme und Nutzung Mesopor{\"o}ser Silikate als Nano-Reaktoren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2515},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {In dieser Arbeit wird ein chemisches Abgussverfahren f{\"u}r selbstorganisierte Strukturen in L{\"o}sung verwendet, das es erm{\"o}glicht definierte por{\"o}se Materialien mit Strukturierung auf der Nanometerskala herzustellen. {\"A}hnlich wie beim Gussverfahren von Werkst{\"u}cken wird die Vorlage durch ein geeignetes Material abgebildet. Durch Entfernen dieser Vorlage erh{\"a}lt man ein por{\"o}ses (mit Hohlr{\"a}umen durchsetztes) Negativ derselben. Die auf diese Weise erhaltenen Materialien sind in mehrerer Hinsicht interessant: So lassen sich aus ihrer Morphologie R{\"u}ckschl{\"u}sse {\"u}ber die Natur der selbstorganisierten Strukturen erhalten, da der hier verwendete Abbildungsprozess selbst kleinste strukturelle Details erfasst. Die Hohlr{\"a}ume der synthetisierten por{\"o}sen Stoffe hingegen k{\"o}nnen als winzige Reaktionsgef{\"a}ße, sogenannte \&quot;Nano-Reaktoren\&quot; verwendet werden. Dies erm{\"o}glicht sowohl die Synthese von Nano-Partikeln, die auf anderem Wege nicht zug{\"a}nglich sind, als auch die M{\"o}glichkeit Einfl{\"u}sse der r{\"a}umlichen Restriktion auf die Reaktion zu untersuchen. Besonders r{\"a}umlich ausgedehnte Strukturen sollten hierbei Auff{\"a}lligkeiten zeigen. Somit ist die Gliederung der Arbeit vorgegeben: - Die Herstellung und Charakterisierung von por{\"o}sen Stoffen und selbstorganisierten Strukturen - Ihre Verwendung als \&quot;Nano-Reaktor\&quot;},
  subject      = {Nanopartikel},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Erbe2004,
  author    = {Erbe, Andreas},
  title     = {Ellipsometrische Lichtstreuung als neue Methode zur Charakterisierung der Grenzfl{\"a}che von Kolloiden},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001565},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {123},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die ellipsometrische Lichtstreuung wird als eine neue, leistungsf{\"a}hige Methode zur Charakterisierung von Schichten um kolloidale Partikel vorgestellt. Theoretische Grundlage der Methode ist die Mie-Theorie der Lichtstreuung. Experimentell wurde die Polarisationsoptik eines Null-Ellipsometers in den Strahlengang eines Lichtstreuaufbaus eingebaut. Wie in der Reflexionsellipsometrie um den Brewsterwinkel herum erh{\"a}lt man in der ellipsometrischen Streuung einen Winkelbereich, in dem die Methode empfindlich auf Schichten an der Oberfl{\"a}che der Partikel ist. An verschiedenen Systemen wurde die Tauglichkeit der ellipsometrischen Streuung zur Charakterisierung von Schichten auf Partikeln demonstriert. So wurden Dicke und Brechungsindex einer thermosensitiven Schicht von Poly(N-isopropylacrylamid) auf einem Poly(methylmethacrylat)-Kern bestimmt. Damit ist es m{\"o}glich, experimentell den Schichtbrechungsindex und damit den Quellungsgrad zu bestimmen. Des Weiteren wurde der Einfluss der NaCl-Konzentration auf die Polyelektrolyth{\"u}lle von Poly(methylmethacrylat)-Poly(styrolsulfonat)-Blockcopolymer-Partikeln untersucht. Die Polyelektrolytketten liegen im hier untersuchten Beispiel nicht gestreckt vor. Als drittes wurde die Verteilung von niedermolekularen Ionen um elektrostatisch stabilisierte Poly(styrol)-Latexpartikel in Wasser untersucht. Hier wurde gezeigt, dass die beobachteten Schichtdicken und Schichtbrechungsindizes viel gr{\"o}ßer sind, als nach der klassischen Poisson-Boltzmann-Theorie zu erwarten ist. Des Weiteren wurde die Doppelbrechung von unilamellaren Lipidvesikeln bestimmt. Außerdem wurden Messungen der dynamische Lichtstreuung im Intensit{\"a}tsminimum der Ellipsometrie durchgef{\"u}hrt. Dabei wird ein Prozess mit einer Korrelationszeit, die unabh{\"a}ngig vom Streuvektor, aber abh{\"a}ngig von der verwendeten Wellenl{\"a}nge ist, sichtbar. Die Natur dieses Prozesses konnte hier nicht vollst{\"a}ndig gekl{\"a}rt werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Rosenhauer2004,
  author    = {Rosenhauer, Regina},
  title     = {Lichtinduzierte Generierung von optisch anisotropen Filmen auf der Basis von multi-funktionalen Polymeren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001890},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Gegenstand der Arbeit ist die lichtinduzierte Orientierung von multifunktionalen Polymeren, die u.a. f{\"u}r die Herstellung von optischen Schichten in Fl{\"u}ssigkristalldisplays verwendet werden k{\"o}nnen. Daf{\"u}r wurden Polymere entwickelt, die wenigstens eine mesogene und eine lichtsensitive Gruppe enthalten. Diese Gruppen zeigen Eigenschaften, die f{\"u}r die Orientierung der kompletten Polymerfilme verantwortlich sind. Das Material wird daf{\"u}r zun{\"a}chst in einem ersten Schritt kurz mit linear polarisiertem Licht bestrahlt, wobei richtungsabh{\"a}ngig eine photochemische Reaktion an der lichtsensitiven Gruppe erfolgt und dadurch ein "Orientierungskeim" gelegt wird. Durch die thermische Ausrichtung der mesogenen Gruppen an den photochemisch generierten "Orientierungskeimen" erfolgt die komplette Orientierung des Filmes in einem zweiten Schritt. Dadurch wird eine hohe optische Anisotropie erhalten. Dieses Verfahren wurde als Zwei-Stufen-Bulk-Orientierungsprozess bezeichnet. In der vorliegenden Arbeit wurden die Photoreaktionen verschiedener lichtsensitiver Gruppen, wie z. B. Azobenzen, Stilben und Zimts{\"a}ureester und deren Orientierungsf{\"a}higkeit in fl{\"u}ssigkristallinen Polymeren untersucht. Der Orientierungsprozess wurde durch die Wahl geeigneter Bestrahlungsbedingungen optimiert. Die Effizienz der Orientierung wurde anhand der sich ver{\"a}ndernden winkelabh{\"a}ngigen Absorptionseigenschaften und der Doppelbrechung des Materials analysiert. Es wurde gezeigt, dass eine effiziente lichtinduzierte Orientierung bei einer Vielzahl von fl{\"u}ssigkristallinen Polymeren realisierbar ist. So wurde z. B. erstmalig gefunden, dass durch eine Photo-Fries-Orientierung eine hohe optische Anisotropie erhalten werden kann. Außerdem wurde eine neue lichtsensitive Gruppe auf der Basis von Donor-Akzeptor-substituiertem Ethen entwickelt, die farbneutral ist und durch polarisiertes UV-Licht sowohl orientiert als auch re-orientiert werden kann. Es wurden weiterhin Polymere entwickelt, die zus{\"a}tzlich zu den photosensitiven und fl{\"u}ssigkristallinen Einheiten, fluoreszierende Gruppen enthalten. Die Auswahl geeigneter Fluoreszenzverbindungen erfolgte aufgrund ihrer anisometrischen Form, ihrer Ordnungsparameter in einer niedermolekularen Fl{\"u}ssigkristallmischung und ihrer Photostabilit{\"a}t. Das Orientierungsverhalten von ausgew{\"a}hlten Fluorophoren wurde in sechs Ter- und zwei Copolymeren untersucht. Das Prinzip der Orientierung beruht auf einer kooperativen Ausrichtung der Seitengruppen. Aus diesem Grund kommt dem Nachweis der Kooperativit{\"a}t in der vorliegenden Arbeit eine besondere Stellung zu. Durch lichtinduzierte Bulk-Orientierung wurden Filme erhalten, welche durch eine richtungsabh{\"a}ngige Fluoreszenz und Absorption im sichtbaren- oder UV-Bereich charakterisiert sind. Die Fluoreszenz wird durch einige lichtsensitive Verbindungen komplett gel{\"o}scht. Die wahlweise erhaltenen anisotropen Filme von farbigen, fluoreszierenden oder farbneutralen Verbindungen, die zudem in kleinen Pixeln von wenigen Mikrometern orientiert werden k{\"o}nnen, er{\"o}ffnen vielf{\"a}ltige M{\"o}glichkeiten f{\"u}r den Einsatz von multi-funktionalen Polymeren als optische Schichten in Fl{\"u}ssigkristalldisplays.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sobal2003,
  author    = {Sobal, Neli},
  title     = {Kolloidale Nanosysteme aus magnetischen und metallischen Materialien : Synthese und Charakterisierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001071},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2003},
  abstract  = {Ein Spezialgebiet der modernen Mikroelektronik ist die Miniaturisierung und Entwicklung von neuen nanostrukturierten und Komposit-Materialen aus 3d-Metallen. Durch geeignete Zusammensetzungen k{\"o}nnen diese sowohl mit einer hohen S{\"a}ttigungsmagnetisierung und Koerzitivfeldst{\"a}rke als mit besserer Oxidationsbest{\"a}ndigkeit im Vergleich zu den reinen Elementen erzielt werden. In der vorliegenden Arbeit werden neue Methoden f{\"u}r die Herstellung von bimetallischen kolloidalen Nanopartikeln vor allem mit einer Kern-H{\"u}lle-Struktur (Kern@H{\"u}lle) pr{\"a}sentiert. Bei der {\"u}berwiegenden Zahl der vorgestellten Reaktionen handelt es sich um die thermische Zersetzung von metallorganischen Verbindungen wie Kobaltcarbonyl, Palladium- und Platinacetylacetonate oder die chemische Reduktion von Metallsalze mit langkettigem Alkohol in organischem L{\"o}sungsmittel. Daneben sind auch Kombinationen aus diesen beiden Verfahren beschrieben. Es wurden Kolloide aus einem reinen Edelmetall (Pt, Pd, Ag) in einem organischen L{\"o}sungsmittel synthetisiert und daraus neue, bisher in dieser Form nicht bekannte Ag@Co-, Pt@Co-, Pd@Co- und Pt@Pd@Co-Nanopartikel gewonnen. Der Kobaltgehalt der Ag@Co-, Teilchen konnte im Bereich von 5 bis 73 At. \% beliebig eingestellt werden. Der mittlere Durchmesser der Ag@Co-Partikel wurde von 5 nm bis 15 nm variiert. Bei der Herstellung von Pt@Co-Teilchen wurde eine unterschiedlich dicke Kobalt-H{\"u}lle von ca. 1,0 bis 2,5 nm erzielt. Im Fall des Palladiums wurden sowohl monodispere als auch polydisperse Pd-Nanopartikel mit einer maximal 1,7-2,0nm dicken Kobalth{\"u}lle synthetisiert. Ein großer Teil dieser Arbeit befasst sich mit den magnetischen Eigenschaften der kolloidalen Teilchen, wobei die SQUID-Magnetometrie und R{\"o}ntgenzirkulardichroismus (XMCD) daf{\"u}r eingesetzt wurden. Weil magnetische Messungen alleine nur indirekte Schl{\"u}sse {\"u}ber die untersuchten Systeme erlauben, wurde dabei besonderer Wert auf die m{\"o}glichst genaue strukturelle Charakterisierung der Proben mittels moderner Untersuchungsmethoden gelegt. R{\"o}ntgendiffraktometrie (XRD), R{\"o}ntgenabsorptionsfeinstruktur- (EXAFS) und UV-Vis-Spektroskopie sowie Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) in Kombination mit Elektronen Energieverlustspektroskopie (EELS) und energiedispersive R{\"o}ntgenfluoreszensanalyse (EDX) wurden verwendet.},
  language  = {de}
}